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基于单领航者相对位置测量的多AUV协同导航系统定位性能分析
被引量:
14
1
作者
李闻白
刘明雍
+1 位作者
李虎雄
陈学永
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第6期724-736,共13页
自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)的协同导航是解决水下导航定位问题的重要方法,其中导航系统的定位误差增长特性是衡量其定位性能的关键指标.本文针对单领航者相对位置测量的多AUV协同导航系统,利用扩展卡尔曼滤波...
自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)的协同导航是解决水下导航定位问题的重要方法,其中导航系统的定位误差增长特性是衡量其定位性能的关键指标.本文针对单领航者相对位置测量的多AUV协同导航系统,利用扩展卡尔曼滤波方法建立了导航系统的整体定位误差关于相对位置量测误差的传递方程.在此基础上,通过求解系统定位误差随时间演化的代数黎卡提方程,得到了其在稳态情形下的方差上界估计.理论分析表明,单领航AUV协同导航系统的整体定位误差有界收敛且与初始化滤波方差无关,具有良好的综合性能.最后,仿真实例验证了文中理论分析结果的正确性.
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关键词
单领航者
自主水下航行器
协同导航
相对位置测量
扩展卡尔曼滤波
方差上界估计
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职称材料
基于激光实时跟踪测量的航天器编队相对位置测量方法
被引量:
3
2
作者
陈浩
谭久彬
刘俭
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期908-913,共6页
为了解决编队航天器间相对位置的高精度测量,实现航天器编队自主飞行,提出基于激光实时跟踪测量航天器间相对位置的测量定位方法,建立了航天器间相对位置测量的数学模型。该测量方法在直角坐标系下用Hill方程建立编队航天器相对运动模型...
为了解决编队航天器间相对位置的高精度测量,实现航天器编队自主飞行,提出基于激光实时跟踪测量航天器间相对位置的测量定位方法,建立了航天器间相对位置测量的数学模型。该测量方法在直角坐标系下用Hill方程建立编队航天器相对运动模型,得出航天器相对运动轨迹的解析解,在极坐标系下建立航天器间相对位置的激光跟踪测量模型,将激光跟踪测量系统的测量值转换到直角坐标系,对转换误差进行去偏差补偿,利用卡尔曼滤波方法进行数据处理,以提高航天器间的相对位置测量精度。仿真结果表明,若对于测距精度为5厘米,测角精度为0.1度的激光跟踪测量系统,采用去偏差转换测量卡尔曼滤波方法,航天器空间相对位置精度可达到厘米量级。
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关键词
激光跟踪
航天器编队
相对位置测量
转换
测量
Kalman滤波
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职称材料
根据相对位置测量信息自主确定两个航天器的轨道
3
作者
Mark L.Psiaki
谭萍
《控制工程(北京)》
2000年第3期39-48,共10页
已设计并分析了一种根据一个航天器与另一个航天器的相对位置矢量测量信息自主确定两个航天器轨道的批处理滤波器。该系统为那些无法依赖GPS星座导航信号或地面站确定轨道的系统提供了一种高精度自主确定轨道的手段。该滤波器要利用惯...
已设计并分析了一种根据一个航天器与另一个航天器的相对位置矢量测量信息自主确定两个航天器轨道的批处理滤波器。该系统为那些无法依赖GPS星座导航信号或地面站确定轨道的系统提供了一种高精度自主确定轨道的手段。该滤波器要利用惯性基准相对位置矢量的时间序列以及两个航天器的轨道动力学模型。它可以估算两个航天器的6个轨道状态矢量以及每个航天器的阻力系数。该系统的可观性已利用这种原理演示过,此外,还针对多种情况估计了滤波器最佳状态可达到的位置精度。在特定配置下该滤波器的位置精度可达到1m(rms)的水平。
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关键词
航天器
轨道确定
自主确定
相对位置测量
批处理滤波器
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职称材料
基于双目视觉的航天器间相对位置和姿态的测量方法
被引量:
45
4
作者
张庆君
胡修林
+1 位作者
叶斌
钟山
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期156-161,共6页
在光学测量基本原理上建立了双目视觉测量模型,提出了基于双目视觉的航天器间相对位置及姿态的测量方法,并对测量系统中的误差进行分析,得到影响测量精度的因素。仿真结果表明该方法有效,获得的航天器间相对空间位姿信息的精度能满足航...
在光学测量基本原理上建立了双目视觉测量模型,提出了基于双目视觉的航天器间相对位置及姿态的测量方法,并对测量系统中的误差进行分析,得到影响测量精度的因素。仿真结果表明该方法有效,获得的航天器间相对空间位姿信息的精度能满足航天测控要求,对航天器在轨实时应用具有重要参考价值。
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关键词
相对
位置
姿态
测量
航天器
双目视觉
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职称材料
基于三目视觉的航天器交会对接位姿测量方法研究
被引量:
3
5
作者
姚荣斌
丁尚文
+2 位作者
李生权
范兵
李强
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第4期527-533,共7页
随着载人航天和宇宙空间站的不断发展,航天器自主对接技术显得日趋重要.在航天器对接的最后逼近阶段,实时精确测量两航天器间的相对位置姿态参数是对接成功的关键.针对航天器交会对接中位置姿态参数的测量问题,研究了三目视觉的非线性...
随着载人航天和宇宙空间站的不断发展,航天器自主对接技术显得日趋重要.在航天器对接的最后逼近阶段,实时精确测量两航天器间的相对位置姿态参数是对接成功的关键.针对航天器交会对接中位置姿态参数的测量问题,研究了三目视觉的非线性测量方法,阐述三目视觉的测量原理并建立数学模型,将相对位姿参数求解问题转化为非线性优化问题,进而利用Levenberg-Marquardt算法求解.仿真研究表明,与双目视觉线性方法和三目视觉线性方法相比,该方法能降低图像匹配误差的影响,提高特征点的定位精度,增加测量系统的可靠性.
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关键词
三目视觉
交会对接
相对
位置
姿态
测量
航天器
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职称材料
题名
基于单领航者相对位置测量的多AUV协同导航系统定位性能分析
被引量:
14
1
作者
李闻白
刘明雍
李虎雄
陈学永
机构
西北工业大学航海学院
西北工业大学自动化学院
温州大学瓯江学院
西北工业大学机电学院
中航光电科技股份有限公司
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第6期724-736,共13页
基金
国家自然科学基金(50979093)
航空科学基金(2008ZC53070)
新世纪优秀人才计划(NCET-06-0877)资助~~
文摘
自主水下航行器(Autonomous underwater vehicle,AUV)的协同导航是解决水下导航定位问题的重要方法,其中导航系统的定位误差增长特性是衡量其定位性能的关键指标.本文针对单领航者相对位置测量的多AUV协同导航系统,利用扩展卡尔曼滤波方法建立了导航系统的整体定位误差关于相对位置量测误差的传递方程.在此基础上,通过求解系统定位误差随时间演化的代数黎卡提方程,得到了其在稳态情形下的方差上界估计.理论分析表明,单领航AUV协同导航系统的整体定位误差有界收敛且与初始化滤波方差无关,具有良好的综合性能.最后,仿真实例验证了文中理论分析结果的正确性.
关键词
单领航者
自主水下航行器
协同导航
相对位置测量
扩展卡尔曼滤波
方差上界估计
Keywords
Single leader
autonomous underwater vehicle(AUV)
cooperative navigation
relative position measure- ments
extended Kalman filter
upper bound of the covariance estimation
分类号
TN966 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于激光实时跟踪测量的航天器编队相对位置测量方法
被引量:
3
2
作者
陈浩
谭久彬
刘俭
机构
哈尔滨工业大学超精密光电仪器工程研究所
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第4期908-913,共6页
文摘
为了解决编队航天器间相对位置的高精度测量,实现航天器编队自主飞行,提出基于激光实时跟踪测量航天器间相对位置的测量定位方法,建立了航天器间相对位置测量的数学模型。该测量方法在直角坐标系下用Hill方程建立编队航天器相对运动模型,得出航天器相对运动轨迹的解析解,在极坐标系下建立航天器间相对位置的激光跟踪测量模型,将激光跟踪测量系统的测量值转换到直角坐标系,对转换误差进行去偏差补偿,利用卡尔曼滤波方法进行数据处理,以提高航天器间的相对位置测量精度。仿真结果表明,若对于测距精度为5厘米,测角精度为0.1度的激光跟踪测量系统,采用去偏差转换测量卡尔曼滤波方法,航天器空间相对位置精度可达到厘米量级。
关键词
激光跟踪
航天器编队
相对位置测量
转换
测量
Kalman滤波
Keywords
Laser tracking
Spacecraft formation
Relative position measurement
Converted measurement kalman filter
分类号
V249.32 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
根据相对位置测量信息自主确定两个航天器的轨道
3
作者
Mark L.Psiaki
谭萍
出处
《控制工程(北京)》
2000年第3期39-48,共10页
文摘
已设计并分析了一种根据一个航天器与另一个航天器的相对位置矢量测量信息自主确定两个航天器轨道的批处理滤波器。该系统为那些无法依赖GPS星座导航信号或地面站确定轨道的系统提供了一种高精度自主确定轨道的手段。该滤波器要利用惯性基准相对位置矢量的时间序列以及两个航天器的轨道动力学模型。它可以估算两个航天器的6个轨道状态矢量以及每个航天器的阻力系数。该系统的可观性已利用这种原理演示过,此外,还针对多种情况估计了滤波器最佳状态可达到的位置精度。在特定配置下该滤波器的位置精度可达到1m(rms)的水平。
关键词
航天器
轨道确定
自主确定
相对位置测量
批处理滤波器
分类号
V443 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V448.23 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于双目视觉的航天器间相对位置和姿态的测量方法
被引量:
45
4
作者
张庆君
胡修林
叶斌
钟山
机构
华中科技大学电子与信息工程系
中国航天科工集团公司第二研究院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期156-161,共6页
文摘
在光学测量基本原理上建立了双目视觉测量模型,提出了基于双目视觉的航天器间相对位置及姿态的测量方法,并对测量系统中的误差进行分析,得到影响测量精度的因素。仿真结果表明该方法有效,获得的航天器间相对空间位姿信息的精度能满足航天测控要求,对航天器在轨实时应用具有重要参考价值。
关键词
相对
位置
姿态
测量
航天器
双目视觉
Keywords
Measurement of the relative position and attitude
Spacecraft
Binocular vision
分类号
V556.3 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
基于三目视觉的航天器交会对接位姿测量方法研究
被引量:
3
5
作者
姚荣斌
丁尚文
李生权
范兵
李强
机构
南京大学近代声学教育部重点实验室
连云港师范高等专科学校自然科学系
南京航空航天大学自动化学院
南京航空航天大学飞行器结构力学与控制教育部重点实验室
出处
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第4期527-533,共7页
基金
国家自然科学基金重点项目(50830207)
国家自然科学基金面上项目(50745101)
江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CX10B_096Z)共同资助
文摘
随着载人航天和宇宙空间站的不断发展,航天器自主对接技术显得日趋重要.在航天器对接的最后逼近阶段,实时精确测量两航天器间的相对位置姿态参数是对接成功的关键.针对航天器交会对接中位置姿态参数的测量问题,研究了三目视觉的非线性测量方法,阐述三目视觉的测量原理并建立数学模型,将相对位姿参数求解问题转化为非线性优化问题,进而利用Levenberg-Marquardt算法求解.仿真研究表明,与双目视觉线性方法和三目视觉线性方法相比,该方法能降低图像匹配误差的影响,提高特征点的定位精度,增加测量系统的可靠性.
关键词
三目视觉
交会对接
相对
位置
姿态
测量
航天器
Keywords
Trinocular vision, Rendezvous and Docking (RVD), Relative position and attitude, Spacecrafts
分类号
V526 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于单领航者相对位置测量的多AUV协同导航系统定位性能分析
李闻白
刘明雍
李虎雄
陈学永
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2011
14
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于激光实时跟踪测量的航天器编队相对位置测量方法
陈浩
谭久彬
刘俭
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
根据相对位置测量信息自主确定两个航天器的轨道
Mark L.Psiaki
谭萍
《控制工程(北京)》
2000
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于双目视觉的航天器间相对位置和姿态的测量方法
张庆君
胡修林
叶斌
钟山
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
45
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
基于三目视觉的航天器交会对接位姿测量方法研究
姚荣斌
丁尚文
李生权
范兵
李强
《空间科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
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职称材料
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