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弹载捷联惯性导航系统的全参数标定
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作者 曹博昊 李杰 +4 位作者 张樨 冯凯强 张春兴 高正阳 彭晓飞 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第5期1-6,26,共7页
为了提升火炮命中率,需在发射前对火炮搭载的惯导系统进行现场标定。针对在火炮发射现场无法为惯导分立式标定提供高精度转台的参考信息的问题,利用惯导的系统级标定无需转台参考信息的特点,在考虑传感器线性项参数的基础上,建立包含加... 为了提升火炮命中率,需在发射前对火炮搭载的惯导系统进行现场标定。针对在火炮发射现场无法为惯导分立式标定提供高精度转台的参考信息的问题,利用惯导的系统级标定无需转台参考信息的特点,在考虑传感器线性项参数的基础上,建立包含加速度计二次项误差以及杆臂误差的高精度误差模型,更符合炮弹飞行的高动态场景。同时采用手动转动惯导的方式,摆脱传统标定方法对转台的依赖。实验结果表明,经标定后,经度位置精度提高了约83%,纬度位置精度提高了约67%,速度精度提高了约90%,并且简单易行,整个过程耗时1600 s。所提方法能够快速且有效提高导航精度,在工程应用中具有重要意义。 展开更多
关键词 火炮发射 捷联式惯性导航系统 系统级标定 无转台标定 误差参数
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基于GPS定位的水稻收割机导航系统设计与实现
2
作者 李芳 张金果 《南方农机》 2025年第10期75-77,共3页
随着农业现代化进程的推进,如何提高水稻收割机作业效率和质量成为亟待解决的问题。文章设计并实现了一种基于GPS定位的水稻收割机导航系统,集成了高精度GPS定位、多源信息融合、智能路径规划和虚拟现实人机交互等技术。该系统由GPS定... 随着农业现代化进程的推进,如何提高水稻收割机作业效率和质量成为亟待解决的问题。文章设计并实现了一种基于GPS定位的水稻收割机导航系统,集成了高精度GPS定位、多源信息融合、智能路径规划和虚拟现实人机交互等技术。该系统由GPS定位模块、路径规划模块和人机交互模块组成,能够实现厘米级定位精度和智能化作业。实验结果表明,与传统视觉导航系统相比,本系统在静态定位精度、动态轨迹跟踪性能、作业覆盖率和效率等方面均取得显著提升,为提高水稻机械化收割水平提供了有力的技术支撑。 展开更多
关键词 gps定位 水稻收割机 导航系统 智能农业
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低精度IMU与GPS组合导航系统研究
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作者 袁林 吴长水 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期573-580,共8页
为提高农机自动导航系统的精度和准确性,针对低精度IMU的测量误差比较大,滤波模型的非线性的问题设计了基于GPS和INS的智能农机组合导航系统。该方法以低精度IMU/GPS紧组合模式为框架,推导出系统状态方程和量测方程,利用扩展卡尔曼滤波... 为提高农机自动导航系统的精度和准确性,针对低精度IMU的测量误差比较大,滤波模型的非线性的问题设计了基于GPS和INS的智能农机组合导航系统。该方法以低精度IMU/GPS紧组合模式为框架,推导出系统状态方程和量测方程,利用扩展卡尔曼滤波算法对INS的误差进行实时反馈校正,最后搭建实车试验平台,在低速场景下对本文提出的自动导航系统进行验证。试验结果表明:本文提出的紧组合系统较松组合系统在经度、纬度、北向速度、东向速度误差(标准差)上分别降低了24%,47%,50%,54%,证明了该组合方式能有效抑制导航误差发散;而EKF相较于KF算法也有效地改善了导航精度,提升了滤波效果。 展开更多
关键词 gps 低精度IMU 紧组合系统 扩展卡尔曼滤波
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GPS信息在惯性导航和惯性测量系统中的应用 被引量:3
4
作者 庄良杰 韩福江 刘飞 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1994年第2期11-15,共5页
本文通过实际系统的使用经验和研究过程中的数字仿真,介绍了GPS信息在船用惯性导航和陆用测量系统中的使用情况。阐述了GPS/INS组合系统的优越性以及根据使用对象,选择组合系统、卡尔曼滤波器的结构和GPS信,色处理技术... 本文通过实际系统的使用经验和研究过程中的数字仿真,介绍了GPS信息在船用惯性导航和陆用测量系统中的使用情况。阐述了GPS/INS组合系统的优越性以及根据使用对象,选择组合系统、卡尔曼滤波器的结构和GPS信,色处理技术等方面的见解。 展开更多
关键词 船用惯性导航系统 惯性测量 组合系统 惯性系统 gps信息 卡尔曼滤波器 组合方式 独立随机序列 陀螺漂移 位置误差
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基于点线的视觉惯性导航系统初始化方法 被引量:1
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作者 吴建峰 程向红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期463-467,共5页
视觉惯性导航系统在初始化阶段解算出系统初始位姿、惯性测量单元(IMU)零偏以及单目尺度因子,能极大程度上保证系统收敛。为解决视觉惯性导航系统在点特征缺失环境下初始化效果差甚至失败的问题,提出了一种基于点线的视觉惯性导航系统... 视觉惯性导航系统在初始化阶段解算出系统初始位姿、惯性测量单元(IMU)零偏以及单目尺度因子,能极大程度上保证系统收敛。为解决视觉惯性导航系统在点特征缺失环境下初始化效果差甚至失败的问题,提出了一种基于点线的视觉惯性导航系统初始化方法。首先,通过几何方法在滑动窗口内构造了一个基于点线的结构,该结构相比于点结构具有更丰富的先验信息;其次,使用从运动中恢复结构(Sf M)的方法,恢复点线结构的运动状态;最后,以松组合的形式对齐结构的运动状态以及IMU预积分结果,求解出IMU零偏、重力加速度、速度和尺度因子等初始量。实验结果表明:在点特征缺失的公共数据集上,相较于基于点特征的初始化方法,所提方法的均方根定位误差减少6%,初始误差显著降低,同时具有更好的建图结果。 展开更多
关键词 视觉惯性导航系统 线特征 初始化
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歼击机对GPS辅助的惯性导航系统精度要求
6
作者 郑谔 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1993年第1期8-14,共7页
本文研究全球定位系统(GPS)辅助的歼击机惯性导航系统(INS)所应满足的精度要求,并分析了组合系统的效费比。系统性能与飞行轨迹和导航电子设备的性能参数有关。系统设计中应对它们进行综合考虑。利用卡尔曼协方差分析估算了各种干扰环... 本文研究全球定位系统(GPS)辅助的歼击机惯性导航系统(INS)所应满足的精度要求,并分析了组合系统的效费比。系统性能与飞行轨迹和导航电子设备的性能参数有关。系统设计中应对它们进行综合考虑。利用卡尔曼协方差分析估算了各种干扰环境以及采用不同精度等级的INS时组合系统的导航性能。分析结果表明,CEP为7.4-15km/h的INS与GPS相组合,能满足歼击机的攻击性能要求。与目前常规导航系统相比,采用捷联惯导的组合系统,其成本可减小36-60%。 展开更多
关键词 组合系统 gps 惯性导航系统 捷联惯导 武器投放 导航性能 卡尔曼 飞行轨迹 误差分析 效费比
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利用差分GPS提高惯性导航系统飞行测试基准的精度
7
作者 郑谔 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1995年第2期19-23,共5页
—本文研究用增广卡尔曼滤器(EKF),把高精度INS、差分GPS(DGPS)和测距/测距率无线电应答器系统(RRS)及气压高度计进行最优组合,构成INS测试基准的方法;重点讨论INS/RRS/DGPS卡尔曼滤波器误差... —本文研究用增广卡尔曼滤器(EKF),把高精度INS、差分GPS(DGPS)和测距/测距率无线电应答器系统(RRS)及气压高度计进行最优组合,构成INS测试基准的方法;重点讨论INS/RRS/DGPS卡尔曼滤波器误差模型。计算机仿真结果表明,基准导航系统的高度精度为1.25m(1σ),水平位置精度可达0.59m(1σ),速度精度为0.015m/s(1σ)。 展开更多
关键词 惯性导航系统 差分gps 卡尔曼滤波器 无线电应答器
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惯性导航重力扰动影响与补偿方法综析 被引量:1
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作者 陈喆 卞鸿巍 +1 位作者 林泓一 林丽 《导航定位学报》 北大核心 2025年第2期28-36,共9页
为了进一步提升惯性导航系统的精度,研究分析惯性导航系统重力扰动影响与补偿:在阐释重力扰动对惯性导航系统精度影响机理的基础上,对球谐模型法、组合模型法和重力图法等基于模型的重力扰动补偿方法进行总结;接着分析载体速度、载体高... 为了进一步提升惯性导航系统的精度,研究分析惯性导航系统重力扰动影响与补偿:在阐释重力扰动对惯性导航系统精度影响机理的基础上,对球谐模型法、组合模型法和重力图法等基于模型的重力扰动补偿方法进行总结;接着分析载体速度、载体高度、补偿频率和导航系统性能参数等影响模型选择和补偿效果的多种因素,以及冰盖融化、大气负荷、潮汐效应和日月引力摄动等环境变化因素对基于模型补偿方法的影响;然后探讨优化惯性导航系统的控制特性和重力在线测量等基于非模型的重力扰动补偿方法;最后分析归纳不同应用需求下的惯性导航重力扰动补偿方法的选择要点和未来重力补偿技术的主要发展方向。 展开更多
关键词 重力扰动补偿 惯性导航系统 球谐模型 重力图 环境重力影响
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GPS与惯性导航系统融合的精确连续定位算法 被引量:7
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作者 陈靓影 汪国有 +1 位作者 张天序 陈丹 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第8期32-35,共4页
为了克服独立的惯性导航系统无限制的位置误差和 G P S的1 Hz 慢速数据修正速率的缺陷,本文提出了对两种具有不同输出数据速率运动传感器 G P S与 I N S融合算法,研究了五点二次和两点线性预测的高精度连续融合定位算... 为了克服独立的惯性导航系统无限制的位置误差和 G P S的1 Hz 慢速数据修正速率的缺陷,本文提出了对两种具有不同输出数据速率运动传感器 G P S与 I N S融合算法,研究了五点二次和两点线性预测的高精度连续融合定位算法,真实 G P S数据和模拟 I N S数据融合的实验证明了该方法的正确性,为在中、高动态环境下的高精度实时连续定位提供了一种新的途径。 展开更多
关键词 gps INS 定位 融合 卫星导航系统
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基于改进IMU预积分的视觉惯性导航算法 被引量:1
10
作者 刘明 梁凯 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期37-41,46,共6页
在视觉惯性同步定位与地图构建系统中,IMU的测量精度不足常常导致机器人的自主定位受限。针对此问题,提出了一种改进IMU预积分的算法。首先,采用四阶龙格-库塔法计算IMU预积分量;然后,将改进后的IMU预积分量与相机数据进行紧耦合融合,... 在视觉惯性同步定位与地图构建系统中,IMU的测量精度不足常常导致机器人的自主定位受限。针对此问题,提出了一种改进IMU预积分的算法。首先,采用四阶龙格-库塔法计算IMU预积分量;然后,将改进后的IMU预积分量与相机数据进行紧耦合融合,并将优化后的状态变量残差纳入滑动窗口优化框架中,以实现更准确的定位功能;最后,通过Euroc数据集,将优化后的算法与VINS-Fusion以及VIORB算法进行对比,经实验在不同的快速运动场景中,优化后的算法的定位精度相较于VIORB提高了55.1%,VINS-Fusion提高了52.3%,验证了优化后的算法通过改进位姿测量估计值提高定位精度的可行性。 展开更多
关键词 视觉惯性导航系统 惯性测量单元 IMU预积分 定位精度
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Transformer网络辅助的融合卫星与惯性导航技术
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作者 吴思远 左大华 姜明 《无线电通信技术》 北大核心 2025年第5期1080-1086,共7页
当载体(如无人机、船只和车辆等)在极端环境下运动时,可能会出现可见卫星消失的情况,这会导致全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号出现短暂或长时间的丢失(失锁)。在这种情况下,融合导航将被迫切换到纯惯性... 当载体(如无人机、船只和车辆等)在极端环境下运动时,可能会出现可见卫星消失的情况,这会导致全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号出现短暂或长时间的丢失(失锁)。在这种情况下,融合导航将被迫切换到纯惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS),纯惯性导航运行时间的增加会导致误差不断累积,导航精度快速下降。为解决GNSS信号丢失后INS精度快速下降的问题,提出基于变换器(Transformer)网络辅助的GNSS与INS融合导航技术。当GNSS信号锁定时,Transformer网络利用当前的INS信息和GNSS增量信息(2个相邻时刻GNSS位置信息的变化量)来训练出二者的映射关系;当GNSS信号失锁时,Transformer网络利用之前训练出的映射关系,由当前的INS信息预测GNSS增量信息,并将INS信息和预测的GNSS信息进行融合导航。仿真结果表明,基于Transformer网络辅助的GNSS与INS融合导航技术,在GNSS信号短暂或一定时间内失锁的条件下,仍然可以提供稳定可靠的导航信号。此外,Transformer网络辅助的融合导航方法为其他网络辅助的融合提供了参考。 展开更多
关键词 惯性导航系统 全球卫星导航系统 融合导航 失锁 变换器神经网络
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基于声学的水下惯性导航系统校准技术研究 被引量:2
12
作者 吴艳峰 鲍敬源 +1 位作者 韩云峰 李超 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第5期35-38,共4页
随着海洋开发的进程推展,自主式水下潜航器(AUV)的导航技术也在日益进步。随着技术的探索,发现惯性导航的声学导航结合的导航模式才是未来的主要导航方向。因此,提出一种基于声学的水下惯性导航系统(INS)校准方法,其定位精度由惯导精度... 随着海洋开发的进程推展,自主式水下潜航器(AUV)的导航技术也在日益进步。随着技术的探索,发现惯性导航的声学导航结合的导航模式才是未来的主要导航方向。因此,提出一种基于声学的水下惯性导航系统(INS)校准方法,其定位精度由惯导精度、安装偏差和声学定位精度综合决定。结果显示,在水下平台采用高精度光纤惯导并精确测量安装偏差的条件下,此方法能够获取不大于100 m的定位精度,能够很好地为水下平台提供导航系统修正。 展开更多
关键词 惯性导航系统 声学导航 声学校准
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混合式惯性导航系统平台转动控制算法设计 被引量:1
13
作者 魏栋 付强文 +2 位作者 李炽融 李四海 陶渊博 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1061-1068,共8页
混合式惯性导航系统(HINS)通过误差调制可以有效提高惯性导航系统的独立导航精度。传统三框架HINS平台转动控制算法能够控制旋转平台实现相对参考系(地理系或惯性系)稳定,但在此基础上叠加误差调制转动时会出现奇异点,使得旋转平台无法... 混合式惯性导航系统(HINS)通过误差调制可以有效提高惯性导航系统的独立导航精度。传统三框架HINS平台转动控制算法能够控制旋转平台实现相对参考系(地理系或惯性系)稳定,但在此基础上叠加误差调制转动时会出现奇异点,使得旋转平台无法按预定方案旋转。针对出现奇异点的问题,分析了HINS在不同导航模式下旋转平台在转动过程中相应坐标系之间的转换关系,并以控制旋转平台达到指定位置为控制目标,利用四元数进行控制指令解算,设计了一种基于坐标系转换关系的四元数旋转平台转动控制算法。通过相应的仿真及实验进行验证,结果表明:所提算法避免了计算框架指令角位置信息时出现奇异点,使得三框架HINS能够按预定方案旋转。 展开更多
关键词 混合式惯性导航系统 平台转动控制 坐标系转换关系 四元数
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GPS与无陀螺微惯性测量单元组合导航系统设计 被引量:17
14
作者 丁明理 王祁 洪亮 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期98-101,共4页
基于无陀螺微惯性测量单元(NGMIMU)九加速度计配置方案,利用高精度的全球定位系统(GPS)信号,与NGMIMU组合,进行导航系统设计。利用组合卡尔曼滤波器抑制了导航误差的迅速累积,推导了组合卡尔曼滤波器的状态方程和观测方程,进行了系统位... 基于无陀螺微惯性测量单元(NGMIMU)九加速度计配置方案,利用高精度的全球定位系统(GPS)信号,与NGMIMU组合,进行导航系统设计。利用组合卡尔曼滤波器抑制了导航误差的迅速累积,推导了组合卡尔曼滤波器的状态方程和观测方程,进行了系统位移、速度和角度仿真,仿真结果验证了NGMIMU/GPS系统设计方案的可行性。 展开更多
关键词 惯性导航 无陀螺 gps 卡尔曼滤波
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基于GPS/惯性导航的机载平台导引系统 被引量:2
15
作者 廖鸣 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期24-26,29,共4页
在对机载设备进行靶场实验时,设备的承载平台往往需要对准目标,才能开始实验。为此,基于直升机的GPS和惯性导航系统,建立导引系统。该系统能实时解算出目标相对于机载平台的角偏差值,再通过伺服控制系统控制机载平台自动锁定目标。
关键词 gps/惯性 机载平台 导引系统
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GPS/速率方位惯性平台组合导航系统仿真研究 被引量:2
16
作者 汪凤林 蔡体菁 陆勇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第13期3348-3350,共3页
重力仪通常是在一个2轴水平平台上放置一个重力敏感器构成。如果在速率方位平台上放置一个重力敏感器,那么就能构成一个集导航与重力测量功能为一体的导航重力测量系统。该系统再加上一个GPS接收机,就构成了具有精确的重力测量和定位功... 重力仪通常是在一个2轴水平平台上放置一个重力敏感器构成。如果在速率方位平台上放置一个重力敏感器,那么就能构成一个集导航与重力测量功能为一体的导航重力测量系统。该系统再加上一个GPS接收机,就构成了具有精确的重力测量和定位功能的系统。为此本文对GPS/速率方位惯性平台组合导航系统进行了研究,给出了该组合系统的计算方程、误差方程和计算机仿真结果。仿真结果表明由中低等精度的加速度计、陀螺仪和GPS构成的组合导航系统能够满足重力测量和导航要求。 展开更多
关键词 重力仪 速率方位惯性平台 惯性导航系统 gps
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GPS技术、惯性导航技术和组合导航技术在汽车导航中的应用 被引量:6
17
作者 方珉 刘星荣 《汽车技术》 北大核心 2000年第5期1-3,共3页
导航技术是快速正确引导载体到达目的地的一种技术,它对提高汽车运行效率、节约能源有重要意义。目前,最新的GPS技术、惯性导航技术和组合导航技术在汽车领域得到应用。着重阐述了GPS技术的基本原理,简要介绍了惯性导航技术和... 导航技术是快速正确引导载体到达目的地的一种技术,它对提高汽车运行效率、节约能源有重要意义。目前,最新的GPS技术、惯性导航技术和组合导航技术在汽车领域得到应用。着重阐述了GPS技术的基本原理,简要介绍了惯性导航技术和组合导航技术。 展开更多
关键词 汽车导航 gps技术 惯性导航技术 组合导航技术
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基于GPS技术的无人机精准施药智能识别系统设计
18
作者 赵军明 《现代农业科技》 2025年第12期157-159,共3页
为了提高农药利用率,减少农药用量,设计了基于全球定位系统(GPS)技术的无人机精准施药智能识别系统。该系统集导航定位、图像识别和智能喷洒于一体,通过高精度GPS接收机等实现精确定位,利用深度学习算法进行病虫害识别,依据识别结果智... 为了提高农药利用率,减少农药用量,设计了基于全球定位系统(GPS)技术的无人机精准施药智能识别系统。该系统集导航定位、图像识别和智能喷洒于一体,通过高精度GPS接收机等实现精确定位,利用深度学习算法进行病虫害识别,依据识别结果智能喷洒药液。实际应用表明,其在定位精度、识别准确率等方面效果较好,实现了精准施药,减少了环境污染。 展开更多
关键词 gps技术 无人机 精准施药 智能识别系统
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北斗/GPS导航系统抗高功率微波防护设计 被引量:1
19
作者 韩曹政 王武斌 +4 位作者 赵伟 陈瑞涛 马兴旺 李艳玲 白嘉琪 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期50-55,共6页
为提升北斗/GPS导航接收系统抗高功率微波的防护效能,采用场路协同仿真设计的方法,分析了北斗/GPS天线在高功率微波辐照下的响应特性,仿真得到天线端口的耦合电压量值。为实现对高功率微波的防护,设计两级防护电路,通过构建稳态电路和... 为提升北斗/GPS导航接收系统抗高功率微波的防护效能,采用场路协同仿真设计的方法,分析了北斗/GPS天线在高功率微波辐照下的响应特性,仿真得到天线端口的耦合电压量值。为实现对高功率微波的防护,设计两级防护电路,通过构建稳态电路和瞬态电路模型,对插入损耗和泄漏电压进行仿真分析,并对防护电路进行了加工。测试结果表明:防护电路在2 kW的窄带高功率微波注入下,泄漏功率小于0.5 W;在1411 V的超宽谱高功率微波注入下,泄漏电压小于12 V,可实现对高功率微波的有效抑制。同时将防护电路装配到北斗/GPS导航天线内,导航系统可正常工作。 展开更多
关键词 导航系统 北斗/gps天线 射频前端 高功率微波防护 场路协同仿真 防护电路
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GPS/惯性组合导航系统导航性能的仿真与分析 被引量:1
20
作者 俞济祥 张更生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第2期29-37,共9页
本文从卡尔曼滤波的基本原理和几何精度因子GDOP的物理意义出发,并结合实例的仿真计算结果,讨论GPS/惯性组合导航系统的定位和测速精度。结果表明:由于位置和速度的双重组合,且由于卡尔曼滤波具有利用以前所有测量值的能力,以及综合利用... 本文从卡尔曼滤波的基本原理和几何精度因子GDOP的物理意义出发,并结合实例的仿真计算结果,讨论GPS/惯性组合导航系统的定位和测速精度。结果表明:由于位置和速度的双重组合,且由于卡尔曼滤波具有利用以前所有测量值的能力,以及综合利用GPS和惯导信息的能力,所以组合系统的精度虽仍与GDOP有关,但却高于单独利用GPS接收机点解法得到的定位和测速精度,其中定位精度的提高更为显著。 展开更多
关键词 惯性导航 gps 组合导航 仿真
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