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惯导/双目视觉位姿估计算法研究
被引量:
37
1
作者
于永军
徐锦法
+1 位作者
张梁
熊智
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期2170-2176,共7页
无人飞行器自主导航系统作为无人机自主控制的核心,是制约无人机性能提升的关键因素。传统的惯导/GPS组合导航系统受其自主性、稳定性等限制无法满足无人机导航需求。在分析视觉导航特性的基础上,针对无人飞行器复杂运动特性,设计了基...
无人飞行器自主导航系统作为无人机自主控制的核心,是制约无人机性能提升的关键因素。传统的惯导/GPS组合导航系统受其自主性、稳定性等限制无法满足无人机导航需求。在分析视觉导航特性的基础上,针对无人飞行器复杂运动特性,设计了基于非线性尺度空间的双目视觉三维位姿估计算法。在此基础上,针对双目视觉导航存在的位姿估计误差累积问题,提出了基于惯导/视觉融合的无人飞行器位置和姿态估计算法,利用卡尔曼滤波实现惯导与视觉信息的融合。通过仿真验证和实际跑车验证结果表明,提出的双目视觉位姿估计算法相比SIFT算法能够有效提高视觉图像特征检测准确度,惯导/视觉组合算法能够有效提高位姿估计精度,组合定位精度优于2.5 m。
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关键词
捷联惯导导航
双目视觉
导航
非线性尺度空间
组合
导航
卡尔曼滤波
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职称材料
新的改进K均值粒子群算法在组合导航的应用
被引量:
3
2
作者
夏奇
郝顺义
+1 位作者
董淼
任洋
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2014年第5期1397-1399,1412,共4页
在捷联惯导/卫星导航(SINS/GNSS)紧组合导航系统的非线性非高斯高动态模型中,一般K均值粒子群优化(PSO)算法易出现粒子退化、滤波发散等问题。针对上述问题,提出一种融入权值修正的K均值粒子群滤波方法。通过观测SINS/GNSS紧组合导航系...
在捷联惯导/卫星导航(SINS/GNSS)紧组合导航系统的非线性非高斯高动态模型中,一般K均值粒子群优化(PSO)算法易出现粒子退化、滤波发散等问题。针对上述问题,提出一种融入权值修正的K均值粒子群滤波方法。通过观测SINS/GNSS紧组合导航系统的精度因子(GDOP),来修正粒子权值,从而修正每个K均值的聚类中心的权重,进而优化粒子;并结合SINS/GNSS紧组合导航系统模型进行了仿真分析。结果表明在非线性非高斯高动态的情况下,该改进算法有效地抑制了滤波发散,提高了精度。
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关键词
捷联
惯
导
/卫星
导航
紧组合
K均值
粒子群优化
权值修正
精度因子
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职称材料
机载布撒器中SINS/GPS导航计算机的设计
被引量:
1
3
作者
徐际威
单家元
王正杰
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2005年第SD期922-924,共3页
文中以布撒器的捷联惯导和 GPS 组合导航系统(SINS/GPS)为研究背景,介绍了以 TMS320VC33为核心处理器,实现多路导航数据实时采集,控制周期内导航数据的解算,GPS 导航数据实时校正,与主控机和遥测机等的数据交换的硬件平台设计过程。
关键词
数字信号处理器(DSP)
CPLD
捷联
惯
导
和
GPS
组合
导航
(SINS/GPS)
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职称材料
低成本制导弹药虚拟运动预测组合导航方法
被引量:
1
4
作者
纪毅
李浩天
+2 位作者
范军芳
刘宁
马乾才
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期132-140,共9页
采用捷联惯导/卫导松组合导航系统的低成本制导弹药在执行任务时,卫星导航信号闪烁、断续、丢失等情况时有发生,严重降低了导航精度。为解决卫导信号短时缺失条件下的精确导航问题,提出了一种基于虚拟运动状态预测和自适应卡尔曼滤波器...
采用捷联惯导/卫导松组合导航系统的低成本制导弹药在执行任务时,卫星导航信号闪烁、断续、丢失等情况时有发生,严重降低了导航精度。为解决卫导信号短时缺失条件下的精确导航问题,提出了一种基于虚拟运动状态预测和自适应卡尔曼滤波器的卫导信号补偿导航方法。首先,建立卫导接收机正常工作时的状态与量测方程,构建三维空间下弹药制导过程的动力学模型。其次,根据制导律与动力学特性预测制导弹药的虚拟运动状态,并将其输入卡尔曼滤波器,在一定程度上替代卫导信号。最后,设计一种自适应卡尔曼滤波器,该滤波器可根据新息序列实际协方差与理论协方差的不匹配度自动调节增益。仿真结果表明,在卫导信号短时缺失的情况下,相比基于扩展卡尔曼滤波器的松组合导航方法,所提方法可将平均定位精度提升55%以上,为卫导信号短时缺失条件下的组合导航提供新思路。
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关键词
低成本制
导
弹药
捷联
惯
导
/卫
导
松组合
导航
卫
导
信号缺失
虚拟运动状态预测
自适应卡尔曼滤波器
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职称材料
基于UKF的新型北斗/SINS组合系统直接法卡尔曼滤波
被引量:
11
5
作者
汪秋婷
胡修林
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2010年第2期376-379,共4页
针对传统的间接法卡尔曼滤波在北斗/捷联惯导(serial inertial navigation system,SINS)组合导航系统中无法实现较高的定位精度且计算的冗余度大的缺点,提出一种基于无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的新型组合系统滤波算...
针对传统的间接法卡尔曼滤波在北斗/捷联惯导(serial inertial navigation system,SINS)组合导航系统中无法实现较高的定位精度且计算的冗余度大的缺点,提出一种基于无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的新型组合系统滤波算法。本算法以SINS输出的导航参数及平台误差角等作为系统状态,无源北斗输出的位置速度参数作为量测,采用改进的UKF方法进行数据融合,并直接计算组合系统导航参数的最优估计。实验结果表明,新算法可以降低对伪距误差模型的精确度要求,同时避免非线性系统状态方程的线性化,简化滤波参数的调整过程,从而有效地缩短组合导航系统的解算时间,提高定位精度。
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关键词
惯
导
系统
北斗/
捷联
惯
导
组合
导航
系统
扩展卡尔曼滤波
无迹卡尔曼滤波
平台误差角
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职称材料
题名
惯导/双目视觉位姿估计算法研究
被引量:
37
1
作者
于永军
徐锦法
张梁
熊智
机构
南京航空航天大学直升机旋翼动力国家级重点实验室
南京航空航天大学导航研究中心
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期2170-2176,共7页
基金
中国博士后科学基金(2013M541668)
国家自然科学基金(61374115)
江苏高校优势学科建设工程资助项目
文摘
无人飞行器自主导航系统作为无人机自主控制的核心,是制约无人机性能提升的关键因素。传统的惯导/GPS组合导航系统受其自主性、稳定性等限制无法满足无人机导航需求。在分析视觉导航特性的基础上,针对无人飞行器复杂运动特性,设计了基于非线性尺度空间的双目视觉三维位姿估计算法。在此基础上,针对双目视觉导航存在的位姿估计误差累积问题,提出了基于惯导/视觉融合的无人飞行器位置和姿态估计算法,利用卡尔曼滤波实现惯导与视觉信息的融合。通过仿真验证和实际跑车验证结果表明,提出的双目视觉位姿估计算法相比SIFT算法能够有效提高视觉图像特征检测准确度,惯导/视觉组合算法能够有效提高位姿估计精度,组合定位精度优于2.5 m。
关键词
捷联惯导导航
双目视觉
导航
非线性尺度空间
组合
导航
卡尔曼滤波
Keywords
SINS
binocular vision navigation
nonlinear scale space
integrated navigation
Kalman filter
分类号
TH761.7 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
新的改进K均值粒子群算法在组合导航的应用
被引量:
3
2
作者
夏奇
郝顺义
董淼
任洋
机构
空军工程大学航空航天工程学院
出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2014年第5期1397-1399,1412,共4页
基金
航空科学基金资助项目(20100818017)
文摘
在捷联惯导/卫星导航(SINS/GNSS)紧组合导航系统的非线性非高斯高动态模型中,一般K均值粒子群优化(PSO)算法易出现粒子退化、滤波发散等问题。针对上述问题,提出一种融入权值修正的K均值粒子群滤波方法。通过观测SINS/GNSS紧组合导航系统的精度因子(GDOP),来修正粒子权值,从而修正每个K均值的聚类中心的权重,进而优化粒子;并结合SINS/GNSS紧组合导航系统模型进行了仿真分析。结果表明在非线性非高斯高动态的情况下,该改进算法有效地抑制了滤波发散,提高了精度。
关键词
捷联
惯
导
/卫星
导航
紧组合
K均值
粒子群优化
权值修正
精度因子
Keywords
Strapdown Inertial Navigation System/Global Navigation Satellite System (SINS/GNSS) tight integration
K- means
Particle Swarm Optimization (PSO)
weight update
Geometric Dilution Of Precision (GDOP)
分类号
TP237 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
机载布撒器中SINS/GPS导航计算机的设计
被引量:
1
3
作者
徐际威
单家元
王正杰
机构
北京理工大学机电工程学院
出处
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2005年第SD期922-924,共3页
文摘
文中以布撒器的捷联惯导和 GPS 组合导航系统(SINS/GPS)为研究背景,介绍了以 TMS320VC33为核心处理器,实现多路导航数据实时采集,控制周期内导航数据的解算,GPS 导航数据实时校正,与主控机和遥测机等的数据交换的硬件平台设计过程。
关键词
数字信号处理器(DSP)
CPLD
捷联
惯
导
和
GPS
组合
导航
(SINS/GPS)
Keywords
数字信号处理器(DSP)
CPLD
捷联
惯
导
和 GPS 组合
导航
(SINS/GPS)
分类号
V247.11 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
低成本制导弹药虚拟运动预测组合导航方法
被引量:
1
4
作者
纪毅
李浩天
范军芳
刘宁
马乾才
机构
北京信息科技大学自动化学院
高动态导航技术北京市重点实验室
西安现代控制技术研究所
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第2期132-140,共9页
基金
国家自然科学基金(61801032)
国家重点研发计划(2020YFC1511705)
北京市属高等学校高水平科研创新团队建设支持计划项目(BPHR20220123)。
文摘
采用捷联惯导/卫导松组合导航系统的低成本制导弹药在执行任务时,卫星导航信号闪烁、断续、丢失等情况时有发生,严重降低了导航精度。为解决卫导信号短时缺失条件下的精确导航问题,提出了一种基于虚拟运动状态预测和自适应卡尔曼滤波器的卫导信号补偿导航方法。首先,建立卫导接收机正常工作时的状态与量测方程,构建三维空间下弹药制导过程的动力学模型。其次,根据制导律与动力学特性预测制导弹药的虚拟运动状态,并将其输入卡尔曼滤波器,在一定程度上替代卫导信号。最后,设计一种自适应卡尔曼滤波器,该滤波器可根据新息序列实际协方差与理论协方差的不匹配度自动调节增益。仿真结果表明,在卫导信号短时缺失的情况下,相比基于扩展卡尔曼滤波器的松组合导航方法,所提方法可将平均定位精度提升55%以上,为卫导信号短时缺失条件下的组合导航提供新思路。
关键词
低成本制
导
弹药
捷联
惯
导
/卫
导
松组合
导航
卫
导
信号缺失
虚拟运动状态预测
自适应卡尔曼滤波器
Keywords
low-cost guided projectiles
SINS/GPS loose integrated navigation
the loss of GPS signal
virtual motion state prediction
adaptive Kalman filter
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TJ765.3 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
基于UKF的新型北斗/SINS组合系统直接法卡尔曼滤波
被引量:
11
5
作者
汪秋婷
胡修林
机构
华中科技大学电信系
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2010年第2期376-379,共4页
文摘
针对传统的间接法卡尔曼滤波在北斗/捷联惯导(serial inertial navigation system,SINS)组合导航系统中无法实现较高的定位精度且计算的冗余度大的缺点,提出一种基于无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的新型组合系统滤波算法。本算法以SINS输出的导航参数及平台误差角等作为系统状态,无源北斗输出的位置速度参数作为量测,采用改进的UKF方法进行数据融合,并直接计算组合系统导航参数的最优估计。实验结果表明,新算法可以降低对伪距误差模型的精确度要求,同时避免非线性系统状态方程的线性化,简化滤波参数的调整过程,从而有效地缩短组合导航系统的解算时间,提高定位精度。
关键词
惯
导
系统
北斗/
捷联
惯
导
组合
导航
系统
扩展卡尔曼滤波
无迹卡尔曼滤波
平台误差角
Keywords
inertia system
BD/SINS integrated navigation system
extended Kalman filter(EKF)
unscented Kalman filter(UKF)
platform error angles
分类号
TN96 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
惯导/双目视觉位姿估计算法研究
于永军
徐锦法
张梁
熊智
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
37
在线阅读
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职称材料
2
新的改进K均值粒子群算法在组合导航的应用
夏奇
郝顺义
董淼
任洋
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2014
3
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职称材料
3
机载布撒器中SINS/GPS导航计算机的设计
徐际威
单家元
王正杰
《弹箭与制导学报》
CSCD
北大核心
2005
1
在线阅读
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职称材料
4
低成本制导弹药虚拟运动预测组合导航方法
纪毅
李浩天
范军芳
刘宁
马乾才
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于UKF的新型北斗/SINS组合系统直接法卡尔曼滤波
汪秋婷
胡修林
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2010
11
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职称材料
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