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极区横向惯导/超短基线组合导航模型
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作者 马子凡 程思翔 +2 位作者 程建华 唐宇辰 臧楠 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第6期138-144,共7页
针对单浮标极区惯性导航(INS)/超短基线(USBL)组合导航模型中未考虑极区恶劣观测环境下浮标卫星导航(GNSS)定位误差的问题,本文通过在组合导航模型中引入浮标位置误差,进而推导分析其对极区INS/USBL组合导航估计的影响。同时,构建一种... 针对单浮标极区惯性导航(INS)/超短基线(USBL)组合导航模型中未考虑极区恶劣观测环境下浮标卫星导航(GNSS)定位误差的问题,本文通过在组合导航模型中引入浮标位置误差,进而推导分析其对极区INS/USBL组合导航估计的影响。同时,构建一种顾及浮标GNSS位置误差的横向INS/USBL组合导航模型,并利用仿真实验对理论结果进行验证。仿真结果表明,INS/USBL组合导航结果显著受GNSS误差影响,且GNSS误差越大,其对INS/USBL组合导航影响越明显,甚至导致组合导航结果失效。在GNSS观测信号不良的条件下,顾及浮标GNSS位置误差的横向INS/USBL组合导航模型相对于传统模型在横向经度、横向纬度和高度方向分别提升41.3%、61.2%、71.6%的定位精度。 展开更多
关键词 组合导航模型 浮标卫星导航定位误差 横向 超短基线
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陆用捷联惯导系统/里程计自主式组合导航技术 被引量:25
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作者 缪玲娟 李春明 +1 位作者 郭振西 杨勇 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期808-811,共4页
利用里程计辅助捷联惯导系统构成一种自主式组合导航系统.用捷联惯导系统解算出的速度和里程计所测量的速度之差作为观测量,利用闭环卡尔曼滤波技术进行误差估计与校正,并给出了仿真结果.仿真结果表明,该组合导航系统可有效地减小速率... 利用里程计辅助捷联惯导系统构成一种自主式组合导航系统.用捷联惯导系统解算出的速度和里程计所测量的速度之差作为观测量,利用闭环卡尔曼滤波技术进行误差估计与校正,并给出了仿真结果.仿真结果表明,该组合导航系统可有效地减小速率、经度和纬度、航向角和姿态角及航迹推算下的位置等导航参数的累积误差. 展开更多
关键词 捷联 里程计 自主式组合导航 卡尔曼滤波
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捷联惯导/里程计组合导航方法 被引量:13
3
作者 张小跃 杨功流 张春熹 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期922-926,共5页
针对车载自主导航需求,基于卡尔曼滤波器,实现捷联惯导与里程计量测信息的组合导航.推导了里程计误差模型,结合捷联惯组误差模型与捷联系统误差模型,建立了捷联惯导/里程计自主组合导航系统误差状态模型.建立了捷联惯导/里程计组合导航... 针对车载自主导航需求,基于卡尔曼滤波器,实现捷联惯导与里程计量测信息的组合导航.推导了里程计误差模型,结合捷联惯组误差模型与捷联系统误差模型,建立了捷联惯导/里程计自主组合导航系统误差状态模型.建立了捷联惯导/里程计组合导航量测模型,阐述了估计误差修正方法.采用仿真计算对此方法进行了验证,仿真结果表明:组合导航过程中,初始姿态误差能得到有效估计,姿态误差和位置误差均能控制在一定精度范围内,应用此组合导航方法相对于传统的航位推算方法能得到更高的导航精度,能有效实现自主高精度定位定向. 展开更多
关键词 捷联 里程计 卡尔曼滤波 组合导航
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星光导航原理及捷联惯导/星光组合导航方法研究 被引量:14
4
作者 穆荣军 韩鹏鑫 崔乃刚 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期585-589,599,共6页
该文在分析星光导航原理的基础上,给出了捷联惯导/星光飞行器组合导航方案;推证了该组合导航系统的状态方程和观测方程,分析了星敏仪量测误差。结合高超声速跨大气层再入飞行体的模拟飞行轨道,进行了组合导航数学仿真。结果证实该方案... 该文在分析星光导航原理的基础上,给出了捷联惯导/星光飞行器组合导航方案;推证了该组合导航系统的状态方程和观测方程,分析了星敏仪量测误差。结合高超声速跨大气层再入飞行体的模拟飞行轨道,进行了组合导航数学仿真。结果证实该方案能够利用星光导航信息对捷联惯导进行即时修正,表明捷联惯导/星光组合导航系统在较精确地获取载体姿态信息方面具有优越性。 展开更多
关键词 星敏仪 捷联导/星光 组合导航
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捷联惯导/天文组合导航 被引量:9
5
作者 王明昊 王仕成 牟建华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期87-90,共4页
为了有效提高惯性导航精度,文中介绍了一种基于星敏感器的捷联惯导组合导航方法,首先分析了捷联惯导/星敏感器组合导航系统的工作原理。其次,对组合导航系统进行建模,分析系统误差,通过捷联惯导和星敏感器的输出构造量测值,建立系统的... 为了有效提高惯性导航精度,文中介绍了一种基于星敏感器的捷联惯导组合导航方法,首先分析了捷联惯导/星敏感器组合导航系统的工作原理。其次,对组合导航系统进行建模,分析系统误差,通过捷联惯导和星敏感器的输出构造量测值,建立系统的误差状态方程和量测方程。最后,利用间接卡尔曼滤波,估计出组合导航系统的误差状态量,进而修正捷联惯导系统的位置、速度和姿态角。最终,通过对仿真结果的分析证实了该方法的有效性。 展开更多
关键词 捷联系统 星敏感器 组合导航 卡尔曼滤波
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基于固定里程量测的车载捷联惯导/里程计组合导航算法 被引量:6
6
作者 武萌 汤霞清 黄湘远 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第5期21-24,共4页
针对车载里程计小量微分引起噪声放大和脉冲计数截断误差造成里程增量误差,进而影响系统精度的问题,提出了基于固定里程量测的组合导航方法。该算法采用位置量测方案,将固定里程范围内捷联惯导解算的位置信息和里程计航位推算之差作为... 针对车载里程计小量微分引起噪声放大和脉冲计数截断误差造成里程增量误差,进而影响系统精度的问题,提出了基于固定里程量测的组合导航方法。该算法采用位置量测方案,将固定里程范围内捷联惯导解算的位置信息和里程计航位推算之差作为量测值进行组合导航,并提出了里程计脉冲计数截断误差修正方法。仿真表明,该方法可以快速分离组合导航系统各传感器误差,具有较高的定位定向精度和推广应用价值。 展开更多
关键词 捷联 里程计 组合导航 航位推算 截断误差
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捷联惯导与星跟踪器组合导航算法研究 被引量:4
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作者 张金亮 秦永元 成研 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1078-1083,共6页
捷联惯导与小视场星跟踪器构成惯性/天文组合导航系统,核心思想是利用星体跟踪器的高精度测角信息设计滤波修正算法对捷联惯导的导航姿态、方位和位置误差进行滤波估计并修正,以限制捷联惯导系统导航误差随时间的发散,最终提高系统长航... 捷联惯导与小视场星跟踪器构成惯性/天文组合导航系统,核心思想是利用星体跟踪器的高精度测角信息设计滤波修正算法对捷联惯导的导航姿态、方位和位置误差进行滤波估计并修正,以限制捷联惯导系统导航误差随时间的发散,最终提高系统长航时导航的导航精度。在分析小视场星体跟踪器量测量与SINS导航误差之间关系的基础上,设计了两种不同的组合导航算法:位置+方位修正算法和误差角组合导航修正算法。在此基础上对两种算法的导航精度进行了理论分析,并通过长航时仿真飞行数据进行了仿真验证。结果表明:位置+方位修正算法不受载体的位置误差的影响,更适用于星体跟踪器间断工作的情况;误差角组合算法不受载体姿态误差的影响,更适用于SINS初始位置误差得到有效修正的情况。 展开更多
关键词 捷联 星体跟踪器 天文组合导航 位置+方位修正 误差角组合
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激光捷联惯导系统/地形辅助导航系统中卡尔曼/粒子组合滤波算法设计及仿真 被引量:3
8
作者 马忠孝 陈明 刘宗玉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第1期41-46,共6页
粒子滤波技术是近几年出现的一种非线性滤波技术,它适用于非线性系统以及非高斯噪声模型。结合粒子滤波和卡尔曼滤波各自的优点,给出了一种卡尔曼/粒子组合滤波器,并将这种滤波器应用到激光捷联惯导(LSINS)/地形辅助导航(TAN)数据融合... 粒子滤波技术是近几年出现的一种非线性滤波技术,它适用于非线性系统以及非高斯噪声模型。结合粒子滤波和卡尔曼滤波各自的优点,给出了一种卡尔曼/粒子组合滤波器,并将这种滤波器应用到激光捷联惯导(LSINS)/地形辅助导航(TAN)数据融合过程中,避免了地形复杂的线性化问题。仿真结果表明,系统的定位精度得到了明显提高。应用粒子滤波器及其改进算法解决了导航系统中存在的强非线性问题。 展开更多
关键词 激光捷联系统 地形辅助导航系统 卡尔曼/粒子组合滤波 非线性滤波 数据融合
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基于捷联惯性导航的组合导航系统研究 被引量:10
9
作者 刘莉娜 刘任庆 《现代电子技术》 2009年第3期111-113,共3页
分析了矿山水下轮式采煤车的定位定向导航的可实现问题。惯性导航组合系统是现代导航技术的发展重点。考虑到捷联惯性导航的自主性,采用捷联惯导组合系统实现对采煤车的定位导航。设计了捷联惯性导航和里程计组合的自主性水下导航系统... 分析了矿山水下轮式采煤车的定位定向导航的可实现问题。惯性导航组合系统是现代导航技术的发展重点。考虑到捷联惯性导航的自主性,采用捷联惯导组合系统实现对采煤车的定位导航。设计了捷联惯性导航和里程计组合的自主性水下导航系统。通过对该系统的实物应用试验,试验结果验证了此组合导航方案的有效性。 展开更多
关键词 水下轮式采煤车 组合导航 里程计 捷联系统
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载波相位/捷联惯导组合对高轨飞行器的导航 被引量:2
10
作者 温永智 吴杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期726-730,共5页
高轨飞行器可用卫星数目较少,信号空间链路损耗大,使用伪距进行测量的精度较低.提出基于GNSS(Global Navigation Satellite System)卫星载波相位与捷联惯导紧组合方法对高轨机动飞行器进行自主导航.该方法将连续跟踪的卫星初次可用时的... 高轨飞行器可用卫星数目较少,信号空间链路损耗大,使用伪距进行测量的精度较低.提出基于GNSS(Global Navigation Satellite System)卫星载波相位与捷联惯导紧组合方法对高轨机动飞行器进行自主导航.该方法将连续跟踪的卫星初次可用时的整周模糊度的浮点解作为状态变量,通过平方根UKF建立了组合导航非线性滤波模型,提出了基于整周浮点解交集的滤波器故障检测方法.研究表明,提出的组合导航方法充分利用了载波相位高测量精度和系统性误差缓变的特点,提高了系统的可靠性和精度. 展开更多
关键词 载波相位 捷联 组合导航 故障检测与隔离
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无人机捷联惯性/全光自主组合导航系统研究 被引量:5
11
作者 杨春雷 《四川兵工学报》 CAS 2015年第11期4-7,共4页
针对无人机自主导航的应用需求,分析了星光敏感器和图像视觉导航单元各自性能并进行组合,构建了全光导航系统;再在传统组合导航基础上,与捷联惯导系统进行耦合,构建了捷联惯性/全光自主组合导航系统,确保在常规状态下可实现高精度导航;... 针对无人机自主导航的应用需求,分析了星光敏感器和图像视觉导航单元各自性能并进行组合,构建了全光导航系统;再在传统组合导航基础上,与捷联惯导系统进行耦合,构建了捷联惯性/全光自主组合导航系统,确保在常规状态下可实现高精度导航;同时对无卫星定位系统支持状态下的捷联惯性/全光组合导航系统的导航定位能力进行了性能仿真测试;通过测试验证了在非常规状态下,无人机可独立依靠捷联惯性/全光导航系统实现自主导航,克服卫星导航系统失效等问题完成各项任务。 展开更多
关键词 组合导航系统 无人机 自主 捷联 全光导航
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捷联惯导/高度计组合导航数字仿真系统设计与实现 被引量:1
12
作者 孔德永 单晓亮 《四川兵工学报》 CAS 2013年第4期24-28,共5页
在实验室或者外场进行制导武器半实物仿真实验的时候,捷联惯导系统通常不参与或者只是部分参与,分析了组合导航系统的功能和流程,给出了仿真系统的框架、流程和实现,论述了仿真系统的接口定义、通信协议、信息流程、工作流程;最后结合... 在实验室或者外场进行制导武器半实物仿真实验的时候,捷联惯导系统通常不参与或者只是部分参与,分析了组合导航系统的功能和流程,给出了仿真系统的框架、流程和实现,论述了仿真系统的接口定义、通信协议、信息流程、工作流程;最后结合某型号的实验任务在实验室利用通用PC机实现了捷联惯导/高度计组合导航系统的仿真系统,仿真结果验证了所设计的系统能够完成组合导航系统的所有功能。 展开更多
关键词 捷联 气压高度计 组合导航 仿真系统
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紧组合惯导系统精度分析——以Applanix POS MV为例
13
作者 冯国正 叶飞 +2 位作者 孙振勇 费新龙 聂君伟 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第8期177-181,共5页
随着移动测量技术发展,对高精度、连续、可靠、稳定的导航定位数据需求日益增多。本文针对复杂动态环境下单独GNSS导航定位难题,利用Applanix POS MV开展紧组合惯导系统精度试验研究。结论为:①紧组合导航定位精度明显优于单独GNSS PPK... 随着移动测量技术发展,对高精度、连续、可靠、稳定的导航定位数据需求日益增多。本文针对复杂动态环境下单独GNSS导航定位难题,利用Applanix POS MV开展紧组合惯导系统精度试验研究。结论为:①紧组合导航定位精度明显优于单独GNSS PPK定位模型,尤其在角速率、姿态变化较大区域,组合导航定位精度优势更为显著;②紧组合导航定位系统跟踪所有卫星精度最高,关闭北斗卫星与仅跟踪GPS卫星精度相当,关闭GPS卫星精度损失严重;③紧组合导航定位系统PPK辅助定位精度优于RTX辅助定位精度,但RTX精度均优于0.05 cm,可满足大比例尺测图精度要求。结果表明,利用PPK或RTX辅助紧组合惯导系统在复杂情况下仍可提供高精度、连续、可靠、稳定导航定位数据。 展开更多
关键词 组合 系统 Applanix POS MV 导航定位数据 精度分析
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星光折射辅助惯性/天文紧组合高精度导航方法 被引量:4
14
作者 王鼎杰 吕汉峰 吴杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期74-81,共8页
为了解决传统惯性/天文(SINS/CNS)组合导航无法在线精确估计加速度计零偏而导致SINS导航误差发散的难题,提出了一种动力学模型约束改进的捷联惯性星光折射组合导航方法。直接利用星敏感器观测的原始恒星像点坐标信息与约束改进的SINS导... 为了解决传统惯性/天文(SINS/CNS)组合导航无法在线精确估计加速度计零偏而导致SINS导航误差发散的难题,提出了一种动力学模型约束改进的捷联惯性星光折射组合导航方法。直接利用星敏感器观测的原始恒星像点坐标信息与约束改进的SINS导航动力学方程构建SINS/CNS紧组合模型,通过推导加速度计虚拟观测方程和适用于空天跨域飞行器导航的星光折射测量方程,采用扩展卡尔曼滤波方法,实现了对加速度计零偏和陀螺零偏在线估计。典型弹道仿真结果表明,在不增添额外传感器的条件下,相对于传统的基于姿态测量SINS/CNS组合,所提方法导航定位、定速和定姿精度分别提升了97.84%、98.61%和78.70%;相对于传统的基于星光折射SINS/CNS组合,定位、定速和定姿精度分别提升了28.09%、67.72%和79.10%。所提方法有效克服了传统方法精度恶化问题,显著提升了传统SINS/CNS组合导航精度。 展开更多
关键词 飞行器设计 捷联 星光折射 虚拟观测 组合导航 扩展卡尔曼滤波
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基于强跟踪滤波的捷联惯导/里程计组合导航 被引量:3
15
作者 陈雨 王健博 +3 位作者 张凌东 曹全 陈世业 刘宇航 《现代防御技术》 2018年第4期27-32,98,共7页
针对车载里程计刻度系数受轮胎胎压、温度等的影响实时变化,提出采用强跟踪滤波进行捷联惯导/里程计组合导航。强跟踪滤波利用卡尔曼滤波残差序列相互正交的性质,在线实时调整渐消因子,对突变状态有较强的跟踪能力。提出采用平均速度匹... 针对车载里程计刻度系数受轮胎胎压、温度等的影响实时变化,提出采用强跟踪滤波进行捷联惯导/里程计组合导航。强跟踪滤波利用卡尔曼滤波残差序列相互正交的性质,在线实时调整渐消因子,对突变状态有较强的跟踪能力。提出采用平均速度匹配方法以消除载车振动及里程计量化误差对组合导航的影响,同时将杆臂误差列入状态量,消除不准确的杆臂在载车转弯时对组合导航的影响,建立了捷联惯导/里程计组合导航模型。进行了实际组合导航跑车试验,结果表明组合导航的定位精度优于1‰D。 展开更多
关键词 组合导航 卡尔曼滤波 强跟踪滤波 捷联 里程计 杆臂
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车载捷联惯导/重力匹配/高度计组合导航方法 被引量:1
16
作者 杨波 王跃钢 +1 位作者 孟朝 郭志斌 《现代防御技术》 北大核心 2014年第3期53-57,共5页
研究了一种基于捷联惯导、重力匹配和气压高度计进行车载组合导航的方法。建立了重力匹配导航的误差模型,将重力匹配获得的水平位置、高度计输出的高度与捷联惯导输出的对应信息相减作为量测,采用Sage-Husa自适应滤波进行组合导航滤波设... 研究了一种基于捷联惯导、重力匹配和气压高度计进行车载组合导航的方法。建立了重力匹配导航的误差模型,将重力匹配获得的水平位置、高度计输出的高度与捷联惯导输出的对应信息相减作为量测,采用Sage-Husa自适应滤波进行组合导航滤波设计,并针对重力匹配导航非等间隔输出问题,对滤波方程进行了改进。仿真结果表明,该组合导航方法具有较高的导航定位精度,自主性强,抗干扰性好,在军用领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 捷联 重力匹配 组合导航 自适应滤波
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一种基于深度学习辅助的SINS/DVL组合导航方法 被引量:1
17
作者 匡兴红 黄傲威 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1810-1822,共13页
水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)导航定位精度一定上程度影响了AUV的工作效率,由于GNSS无法在水下使用,以捷联惯导系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)的组合导航系统受到众多青睐。DVL在部分情况下会失效,若直接将DVL隔离,系... 水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)导航定位精度一定上程度影响了AUV的工作效率,由于GNSS无法在水下使用,以捷联惯导系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)的组合导航系统受到众多青睐。DVL在部分情况下会失效,若直接将DVL隔离,系统将变为纯惯性导航系统,严重影响导航定位的精度。为了应对DVL在部分波束缺失的情况,提出了一种DLinear-informer辅助组合导航算法。通过DLinear对原始输入数据特有的分解方式,增强了算法对AUV非线性信息的提取与学习,提高了速度预测精度。实验结果表明:所提算法能够准确预测DVL失效期间丢失波束的速度,降低组合导航的位置误差,提高了系统的鲁棒性和定位精度。 展开更多
关键词 水下机器人 捷联系统/多普勒计程仪 组合导航 波束缺失 DLinear-informer
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捷联惯性基组合导航滤波算法比较研究 被引量:12
18
作者 孟春见 李开龙 张梦得 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期18-21,共4页
针对不同的捷联惯性基组合导航滤波算法在性能上存在较大差异,开展了捷联惯性基组合导航滤波算法的比较分析研究,通过分析不同滤波框架下,基于四元数姿态表达的两种典型组合导航滤波算法,阐述算法理论中的关键异同点。通过车载实测实验... 针对不同的捷联惯性基组合导航滤波算法在性能上存在较大差异,开展了捷联惯性基组合导航滤波算法的比较分析研究,通过分析不同滤波框架下,基于四元数姿态表达的两种典型组合导航滤波算法,阐述算法理论中的关键异同点。通过车载实测实验比较了基于欧拉角的间接法组合导航滤波和基于四元数的两种非线性组合导航滤波在估计精度、计算量等方面的优劣性,结果表明,基于欧拉角的间接法组合导航滤波精度较差但计算量小,而基于四元数的非线性组合滤波计算量较大、精度较高,该结果可为组合导航滤波的选取提供有益的参考。 展开更多
关键词 捷联 性基组合导航 卡尔曼滤波 四元数 车载实验
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时间相关噪声条件下的捷联惯导/星敏感器组合导航方法 被引量:4
19
作者 崔玉平 曾威 +1 位作者 王文辉 任建辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期696-700,共5页
针对星敏感器测量信息含有时间相关测量噪声和振动环境下惯性传感器带来的时间相关系统噪声问题,在不增加滤波维数的基础上,提出了一种基于改进卡尔曼滤波的捷联惯导/星敏感器组合导航方法。分析了时间相关噪声对状态估计的影响,构建了... 针对星敏感器测量信息含有时间相关测量噪声和振动环境下惯性传感器带来的时间相关系统噪声问题,在不增加滤波维数的基础上,提出了一种基于改进卡尔曼滤波的捷联惯导/星敏感器组合导航方法。分析了时间相关噪声对状态估计的影响,构建了基于时间相关噪声模型下的状态方程和量测方程,详细推导了改进卡尔曼滤波方程,给出了组合导航方法。利用仿真对所提方法进行了验证,仿真结果表明,组合导航方法取得了400 m/1200 s的导航精度;在时间相关噪声条件下,与标准卡尔曼滤波相比,基于改进卡尔曼滤波的组合导航方法定位精度提高了50 m,是有效可行的。 展开更多
关键词 捷联 星敏感器 组合导航 时间相关噪声 改进卡尔曼滤波
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捷联惯性基组合导航鲁棒UKF方法
20
作者 张梦得 胡柏青 +1 位作者 赵仁杰 田佳玉 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第11期141-145,共5页
捷联惯性基组合导航中,量测值存在野值的情况难以避免,会导致无迹卡尔曼滤波(UKF)的估计精度下降。针对该问题,本文提出一种基于一类向量机(SVM)的鲁棒UKF算法(SVM-UKF)。首先使用一类支持向量机训练滑动窗,来辨别滤波中的新息是否为异... 捷联惯性基组合导航中,量测值存在野值的情况难以避免,会导致无迹卡尔曼滤波(UKF)的估计精度下降。针对该问题,本文提出一种基于一类向量机(SVM)的鲁棒UKF算法(SVM-UKF)。首先使用一类支持向量机训练滑动窗,来辨别滤波中的新息是否为异常,对于正常新息不予处理,对于异常的新息采用指数加权的方法进行估计,使用新的估计值替换野值,并进行了船载实验,对含有野值的SINS/GPS系统使用SVM-UKF与常规UKF,RUKF滤波进行组合导航实验。实验结果表明,在量测值有野值污染的情况下,SVM-UKF具有较高的鲁棒性,对比于UKF,RUKF具有更高的估计精度。 展开更多
关键词 捷联 组合导航 无迹卡尔曼滤波 一类支持向量机
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