列车组合定位系统定位精度评估方法研究 被引量：16

1

作者 刘丹 王剑 +1 位作者 姜维 上官伟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期79-87,共9页

为定量、准确地评估列车组合定位系统的定位精度,研究了基于高精度参考系统的列车组合定位系统定位精度评估方法,提出实时和后处理定位精度评估策略。选取高精度SPAN-FSAS(Synchronized Position Attitude&Navigation-FSAS)组合导... 为定量、准确地评估列车组合定位系统的定位精度,研究了基于高精度参考系统的列车组合定位系统定位精度评估方法,提出实时和后处理定位精度评估策略。选取高精度SPAN-FSAS(Synchronized Position Attitude&Navigation-FSAS)组合导航系统为参考系统,计算瞬时定位误差评估列车组合定位系统的实时定位精度。选取IE(Inertial Explorer)紧耦合和RTKLIB动态模式解算的高精度定位结果为参考,计算多个定位精度评估参数,综合评估列车组合定位系统的后处理定位精度。以环行铁道试验线的实测数据为基础,验证了所提方法可以直观、定量地观测到列车组合定位系统的瞬时定位精度和后处理定位精度。 展开更多

关键词 列车组合定位系统 定位精度 后处理评估 紧耦合 RTKLIB动态模式

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移动机器人THMR-V的组合定位系统 被引量：7

2

作者 张军宇 何克忠 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第15期68-71,共4页

定位系统是室外移动机器人中不可缺少的组成部分，是车辆定位与导航的基础。文章介绍了清华移动机器人THMR－V的定位系统，它是由GPS、磁罗盘、光码盘组成的。GPS能够提供比较精确的绝对位置，但是采集数据较慢，而且可能由于遮挡等原... 定位系统是室外移动机器人中不可缺少的组成部分，是车辆定位与导航的基础。文章介绍了清华移动机器人THMR－V的定位系统，它是由GPS、磁罗盘、光码盘组成的。GPS能够提供比较精确的绝对位置，但是采集数据较慢，而且可能由于遮挡等原因而失效或跳变。磁罗盘－光码盘系统（CEPS）通过航位推算计算车体位置，在短期内定位效果较好，但是存在积累误差。通过GPS／CEPS组合定位，取长补短，从而整体上达到良好的性能。在THMR－V上经过一年多试验证明，该系统具有较高的准确性和稳定性，满足移动机器人的定位与导航的需要。 展开更多

关键词 移动机器人 磁罗盘 光码盘 GPS 组合定位系统 THMR-V

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变加权系数联邦卡尔曼滤波在GPS/DR组合定位系统中的应用研究 被引量：3

3

作者 任海波 韩崇伟 +1 位作者 李硕 曲威 《科学技术与工程》 2010年第14期3327-3330,共4页

针对全球定位系统(GPS)接收机易出现"丢星"现象及航位推算系统误差累计问题,采用变加权系数的联邦卡尔曼滤波信息融合算法,实现以航位推算系统(DR)辅助GPS定位系统的组合定位系统,并用Matlab软件对此算法进行了仿真研究。该... 针对全球定位系统(GPS)接收机易出现"丢星"现象及航位推算系统误差累计问题,采用变加权系数的联邦卡尔曼滤波信息融合算法,实现以航位推算系统(DR)辅助GPS定位系统的组合定位系统,并用Matlab软件对此算法进行了仿真研究。该方法既克服了GPS信号的遮蔽问题,又充分利用了DR的短时高精度自主定位。仿真结果表明,该方法在保证了系统定位精度的前提下,有效提高了定位系统的容错性和工作可靠性。 展开更多

关键词 全球定位系统/航位推算系统 组合定位系统 联邦卡尔曼滤波 信息融合

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CPF算法在GNSS-INS列车组合定位系统中的应用

4

作者 王更生 张俊 +1 位作者 郭鹏飞 詹小丽 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第11期138-140,143,共4页

为了提高GNSS-INS列车组合定位系统的定位精确性,拟将一种性能优良的非线性CKF算法引入到传统粒子滤波(PF)框架中,形成改进的CPF算法。结合某列车控制系统提供的样本数据进行仿真,与传统的PF算法相比,CPF算法滤波效果好,定位误差小,更... 为了提高GNSS-INS列车组合定位系统的定位精确性,拟将一种性能优良的非线性CKF算法引入到传统粒子滤波(PF)框架中,形成改进的CPF算法。结合某列车控制系统提供的样本数据进行仿真,与传统的PF算法相比,CPF算法滤波效果好,定位误差小,更能满足列车运行的非线性环境要求。结果表明:CPF算法在GNSS-INS列车组合定位系统中具有良好的工程实用价值。 展开更多

关键词 列车组合定位系统 PF算法 CKF算法 CPF算法

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基于DSP的GPS/DR组合定位系统的设计

5

作者 李宇 曹洁 任崇玉 《科学技术与工程》 2007年第21期5647-5651,共5页

对于城市车辆GPS导航来说,其很大的一个缺点是跟踪卫星的信号常常由于建筑物、隧道及树木等的遮挡而使GPS的定位精度大大降低,甚至无法进行正常的定位。为此,提出了基于DSP的GPS/DR组合定位系统,详细介绍了系统的硬件设计方法、组成和... 对于城市车辆GPS导航来说,其很大的一个缺点是跟踪卫星的信号常常由于建筑物、隧道及树木等的遮挡而使GPS的定位精度大大降低,甚至无法进行正常的定位。为此,提出了基于DSP的GPS/DR组合定位系统,详细介绍了系统的硬件设计方法、组成和软件设计思想。最后进行了采用联合卡尔曼滤波器的GPS和DR系统的组合定位的仿真实验。实验证明,采用联合卡尔曼滤波算法的GPS/DR组合定位系统的转度明显高于GPS单独定位方式。 展开更多

关键词 全球定位系统 航位推算 DSP 组合定位系统 联合卡尔曼滤波

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应用于高速铁路的低成本组合定位系统设计 被引量：2

6

作者 肖辰彬 闫连山 郭庆峰 《电子测量技术》 2014年第9期28-31,共4页

提出了一种基于卫星定位和航位推算(Dead Reckoning,DR)技术的低成本高速列车组合定位系统设计方案。在卫星定位系统中,方案采用了GPS/BD双卫星定位系统;在航位推算系统中,提出了一种双加速度计单陀螺仪单倾角传感器的传感器组合方案;... 提出了一种基于卫星定位和航位推算(Dead Reckoning,DR)技术的低成本高速列车组合定位系统设计方案。在卫星定位系统中,方案采用了GPS/BD双卫星定位系统;在航位推算系统中,提出了一种双加速度计单陀螺仪单倾角传感器的传感器组合方案;采用了双CPU结构体系的运算控制模块,提高了组合导航系统的可靠性和实时运算性能。通过基于"当前"统计模型的联合卡尔曼滤波算法对GPS/BD系统和航位推算的数据进行滤波和信息融合,并利用卫星接收机提供的位置精度因子进行信息融合方案的自适应选择,进一步提高和完善了组合导航系统的定位精度和系统性能。 展开更多

关键词 GPS/BD DR 高速铁路 卡尔曼滤波 组合定位系统

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组合定位系统中时间Petri网的应用方法研究

7

作者 赵京 闵雪峰 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 2002年第4期40-44,共5页

组合导航定位系统是智能交通系统中的重要组成部分,它综合运用微电子技术、数字信号处理技术等,通过最优滤波和数据融合得到连续可靠的定位数据.因为需要采集多个传感器的数据,对时序控制要求严格,因此系统采用具有反馈设计的时间Petri... 组合导航定位系统是智能交通系统中的重要组成部分,它综合运用微电子技术、数字信号处理技术等,通过最优滤波和数据融合得到连续可靠的定位数据.因为需要采集多个传感器的数据,对时序控制要求严格,因此系统采用具有反馈设计的时间Petri网方法对软件流程进行动态监测和实时分析,大大提高了软件运行的可靠性. 展开更多

关键词 组合导航定位系统 时间PETRI网 智能交通系统 最优滤波 数据融合 交通管理 故障树 软件

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多传感器融合技术在低成本车辆组合导航定位系统中的应用 被引量：3

8

作者 庄朝文 富立 范跃祖 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第5期1-5,共5页

采用多传感器信息融合技术,运用位置/航向的输出校正和元件参数误差的补偿校正的方法,利用一阶马尔可夫模型建立了传感器参数的误差模型,提出了基于集中卡尔曼滤波的GPS/INU车辆组合导航算法。仿真结果表明上述方法是行之有效的。

关键词 多传感器融合技术 低成本车辆 惯性导航组件 卡尔曼滤波 参数校正 组合导航定位系统

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基于组合定位的现代有轨电车雷达防撞系统设计 被引量：3

9

作者 王萌 《铁道标准设计》 北大核心 2020年第5期189-193,共5页

现代有轨电车作为一种新型公共交通工具,因半独立路权的运营方式使其与其他社会车辆相撞的事故近年来频频发生,有轨电车防撞系统成为保障现代有轨电车安全运营的重要设备。在分析比较传统防撞系统的方式方法后,根据现代有轨电车实际运... 现代有轨电车作为一种新型公共交通工具,因半独立路权的运营方式使其与其他社会车辆相撞的事故近年来频频发生,有轨电车防撞系统成为保障现代有轨电车安全运营的重要设备。在分析比较传统防撞系统的方式方法后,根据现代有轨电车实际运营环境特征,结合卫星导航与无线射频识别技术,提出一种基于扩展卡尔曼滤波和目标跟踪算法的低成本组合定位雷达防撞系统。测试结果表明,该防撞系统在结合组合定位模块数据后可有效判断列车当前行驶的危险区域范围,降低单一雷达防撞系统的误报警率,及时发出报警信息,提高防撞系统的准确性和稳定性,更好的保障有轨电车运行安全。 展开更多

关键词 现代有轨电车 组合定位系统 雷达防撞系统 扩展卡尔曼滤波 目标跟踪算法

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一种改进的粒子滤波算法及其在GPS/DR组合定位中的应用 被引量：7

10

作者 杜航原 王文剑 白亮 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第9期218-222,共5页

针对粒子滤波的重要性密度函数选择问题,提出一种基于集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman Filter,EnKF)的改进粒子滤波算法。该方法利用集合卡尔曼滤波产生粒子滤波在每一时刻各粒子的重要性密度函数,在融合最新观测信息的同时,使重要性密... 针对粒子滤波的重要性密度函数选择问题,提出一种基于集合卡尔曼滤波(Ensemble Kalman Filter,EnKF)的改进粒子滤波算法。该方法利用集合卡尔曼滤波产生粒子滤波在每一时刻各粒子的重要性密度函数,在融合最新观测信息的同时,使重要性密度函数更加符合状态的真实后验概率分布。为消除样本枯竭现象,对重采样后的粒子进行马尔科夫链蒙特卡洛处理。在仿真实验中,将新算法用于GPS/DR组合定位系统,与粒子滤波、扩展卡尔曼粒子滤波以及无迹粒子滤波进行比较。仿真结果表明,该算法的估计精度高于传统粒子滤波算法,同时其能够有效控制计算量,并且在粒子数目较少时仍能保证较好的估计性能。 展开更多

关键词 粒子滤波 重要性密度函数 集合卡尔曼滤波 组合定位系统

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改进联合滤波在GPS/DR组合定位中的应用 被引量：1

11

作者 黄智 钟志华 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1086-1089,1093,共5页

根据低成本车辆GPS/DR组合定位系统传感器精度低和计算能力弱的特点,提出一种改进联合卡尔曼滤波(FKF)算法,并简化主滤波器信息融合算法,稍微降低融合精度,提高计算效率。试验结果表明,提出的改进联合滤波算法具有融合精度高、容错性好... 根据低成本车辆GPS/DR组合定位系统传感器精度低和计算能力弱的特点,提出一种改进联合卡尔曼滤波(FKF)算法,并简化主滤波器信息融合算法,稍微降低融合精度,提高计算效率。试验结果表明,提出的改进联合滤波算法具有融合精度高、容错性好、计算量小、便于工程实现等优点。 展开更多

关键词 联合卡尔曼滤波 GPS/DR组合定位系统 信息融合

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UKF在车辆组合定位技术中的应用 被引量：1

12

作者 杨荣荣 张玲 《科学技术与工程》 2010年第25期6310-6313,6317,共5页

用一种新型的无迹卡尔曼滤波算法(UKF)代替传统的扩展卡尔曼滤波算法(EKF),对GPS/DR组合定位系统进行信息融合滤波。通过计算机仿真和分析后,结果表明无迹卡尔曼滤波算法UKF的滤波定位精度明显高于扩展卡尔曼滤波器EKF,而且UKF对由于系... 用一种新型的无迹卡尔曼滤波算法(UKF)代替传统的扩展卡尔曼滤波算法(EKF),对GPS/DR组合定位系统进行信息融合滤波。通过计算机仿真和分析后,结果表明无迹卡尔曼滤波算法UKF的滤波定位精度明显高于扩展卡尔曼滤波器EKF,而且UKF对由于系统非线性所引起的滤波误差有很好的抑制作用,因此UKF算法对于要求高精度、低成本和高可靠性的GPS/DR组合定位系统来说是一种值得推广的滤波算法,具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 组合定位系统 无迹卡尔曼滤波 扩展卡尔曼滤波

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严重遮挡场景下AOA-ENN辅助列车定位的方法研究

13

作者 武晓春 杨伟康 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2871-2883,共13页

铁路周边卫星遮挡情况复杂多变,当列车在隧道等严重遮挡场景下运行时,北斗卫星导航系统/捷联惯性导航系统(BDS/SINS)列车组合定位系统无法接收到卫星信号,导致列车定位误差累积甚至定位失效。为提高列车在严重遮挡场景下的定位精度,提... 铁路周边卫星遮挡情况复杂多变,当列车在隧道等严重遮挡场景下运行时,北斗卫星导航系统/捷联惯性导航系统(BDS/SINS)列车组合定位系统无法接收到卫星信号,导致列车定位误差累积甚至定位失效。为提高列车在严重遮挡场景下的定位精度,提出阿基米德优化算法优化的Elman神经网络(AOA-ENN)辅助BDS/SINS列车组合定位系统进行列车定位的方法。首先,在无迹卡尔曼滤波算法中引入新息理论得到自适应无迹卡尔曼滤波算法(AUKF),将其作为BDS/SINS列车组合定位系统的信息融合算法。其次,基于模糊C均值聚类算法(FCM)建立列车运行场景识别模型,依据环境特征参数对列车运行场景进行自主识别。最后根据场景识别模型的输出结果,当列车在开阔、低遮挡、高遮挡场景运行时,通过AUKF对BDS和SINS解算的定位信息进行融合来完成列车定位,同时将采集的列车定位数据加入训练集,对AOA-ENN进行在线训练;当列车在严重遮挡场景下运行时,BDS无法正常接收信号,利用训练好的AOA-ENN辅助列车组合定位系统进行定位,利用AUKF对AOA-ENN的预测信息和SINS解算的信息进行融合后输出定位结果。实验结果表明:在严重遮挡场景下,AOA-ENN辅助列车组合定位系统得到的定位成功率达到98.2%;通过不同优化算法和神经网络的仿真对比实验,验证了AOA-ENN在辅助列车组合定位系统定位时的优越性。所得成果为优化列车在隧道等严重遮挡场景下的定位精度提供了参考。 展开更多

关键词 列车组合定位系统 运行环境识别 自适应无迹卡尔曼滤波 阿基米德优化算法 ELMAN神经网络

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基于多传感器信息融合的车辆高精度定位技术 被引量：5

14

作者 师小波 赵丁选 +3 位作者 孔志飞 倪涛 赵小龙 郭庆贺 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期2381-2387,共7页

为解决多轴应急救援车辆在复杂环境行驶时的定位误差问题,设计了一种基于多信息融合的组合定位系统,该定位系统主要由前端里程计和后端优化模型组成。首先完成三轴车运动学建模,推导出基于惯性测量单元的运动学预测方程和基于全球定位... 为解决多轴应急救援车辆在复杂环境行驶时的定位误差问题,设计了一种基于多信息融合的组合定位系统,该定位系统主要由前端里程计和后端优化模型组成。首先完成三轴车运动学建模,推导出基于惯性测量单元的运动学预测方程和基于全球定位系统的运动学观测方程,通过Kalman滤波器进行状态更新,完成前端里程计的构建;然后设计了基于迭代最近点匹配算法的外参标定工具,并构建了特征点云匹配模型,完成后端模型优化;最后进行了仿真与实验,研究结果表明,该系统定位误差为±3.45 cm,角度误差为±0.10°,准确性、稳定性均得到了很大的提高。 展开更多

关键词 组合定位系统 前端里程计 点云匹配 信息融合

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SINS/GPS组合平滑估计在机载SAR实时运动补偿中的应用 被引量：5

15

作者 宫晓琳 秦婷婷 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期1560-1565,共6页

针对机载合成孔径雷达(SAR)实时成像运动补偿对高精度运动参数的需求,该文提出一种基于捷联惯性导航系统/全球定位系统(SINS/GPS)组合Rauch-Tung-Striebel(R-T-S)平滑估计的实时运动补偿方案。该方案在实时卡尔曼滤波的基础上,对SAR每... 针对机载合成孔径雷达(SAR)实时成像运动补偿对高精度运动参数的需求,该文提出一种基于捷联惯性导航系统/全球定位系统(SINS/GPS)组合Rauch-Tung-Striebel(R-T-S)平滑估计的实时运动补偿方案。该方案在实时卡尔曼滤波的基础上,对SAR每一次合成孔径时间段内的滤波结果再进行后向平滑递推,进一步修正滤波结果。仿真试验和飞行成像数据处理结果表明,该方案可以有效提高合成孔径时间段内运动参数的估计精度。 展开更多

关键词 合成孔径雷达 运动补偿 捷联惯性导航系统 全球定位系统组合 平滑估计

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水下导航定位技术在大洋科考调查中的应用 被引量：5

16

作者 王轲 周兴华 +1 位作者 唐秋华 孟涛 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2021年第4期65-69,共5页

水下声学定位、惯性导航定位、多普勒声纳以及组合导航定位是目前我国大洋科考调查工作中的几种主要水下导航定位技术。通过分析常规调查装备、ROV、AUV和载人潜水器等4类主要水下科考设备的导航定位系统实测数据,给出不同水下导航定位... 水下声学定位、惯性导航定位、多普勒声纳以及组合导航定位是目前我国大洋科考调查工作中的几种主要水下导航定位技术。通过分析常规调查装备、ROV、AUV和载人潜水器等4类主要水下科考设备的导航定位系统实测数据,给出不同水下导航定位模式的现场作业精度,为我国大洋科考调查工作中水下导航定位技术的选择与应用等工作提供参考。 展开更多

关键词 大洋科考调查 水下导航定位技术 水声定位系统 惯性导航系统 多普勒声纳系统 组合导航定位系统

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一种新型的INS与UWB融合的室内行人跟踪方法 被引量：2

17

作者 吴翠先 周文敏 +1 位作者 刘期烈 万志鹏 《电讯技术》 北大核心 2021年第8期971-978,共8页

针对单一室内定位系统定位精度低、鲁棒性差的问题,提出了一种新型的基于动态鲁棒容积卡尔曼滤波的超宽带(Ultra-wideband,UWB)与惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)融合的定位方法。首先建立了一种易于实现的UWB-INS融合定... 针对单一室内定位系统定位精度低、鲁棒性差的问题,提出了一种新型的基于动态鲁棒容积卡尔曼滤波的超宽带(Ultra-wideband,UWB)与惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)融合的定位方法。首先建立了一种易于实现的UWB-INS融合定位框架,然后提出了一种动态鲁棒容积卡尔曼滤波算法以处理多源数据的融合。提出的滤波算法可将M估计理论、强跟踪算法、动态增强策略与传统的容积卡尔曼滤波算法结合,以此缓解外界噪声和系统模型误差对状态估计的不利影响。在UWB-INS组合定位框架内采用动态鲁棒容积卡尔曼滤波,可实现对室内行人运动轨迹的精确稳定跟踪。实际数据测试和Matlab仿真验证了所提方法在复杂环境下其定位精度和鲁棒性均优于单一依赖UWB或INS技术的定位系统。 展开更多

关键词 室内行人跟踪 超宽带 惯性导航 组合定位系统 动态增强鲁棒容积卡尔曼

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线阵推扫成像光谱仪几何校正误差的理论分析 被引量：10

18

作者 徐卫明 王建宇 +2 位作者 舒嵘 何志平 方抗美 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期109-112,共4页

针对本课题组研制的线阵推扫成像光谱仪和GPS/INS组合定位的集成系统,分析了姿态位置参数、焦距测量和安装角测量引入的几何校正误差,并利用航空试验数据计算出了定量化的误差结果.

关键词 成像光谱仪 全球定位系统/惯导系统组合定位 共线方程 几何校正

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基于改进卡尔曼滤波的水产养殖无人船导航方法 被引量：5

19

作者 曹莉凌 尚进 曹守启 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第11期62-65,共4页

针对常规卡尔曼滤波在全球定位系统(GPS)/惯性导航系统(INS)组合导航过程中出现量测数据异常,造成滤波精度下降的问题,提出了利用新息协方差估计值和量测值实时估计渐消因子,利用渐消因子调节卡尔曼方程中预测协方差阵。针对现有渐消因... 针对常规卡尔曼滤波在全球定位系统(GPS)/惯性导航系统(INS)组合导航过程中出现量测数据异常,造成滤波精度下降的问题,提出了利用新息协方差估计值和量测值实时估计渐消因子,利用渐消因子调节卡尔曼方程中预测协方差阵。针对现有渐消因子求解过程繁琐的情况,假设新息理论值与新息预测值相等,求解相应的渐消因子,提出了改进的强跟踪卡尔曼滤波(STKF)算法应用于GPS/INS组合导航,并针对任意设定的水产养殖无人船行驶轨迹,基于仿真平台进行了无人船导航算法的仿真,结果表明,基于求取的渐消因子的STKF算法能有效抑制GPS/INS组合导航过程中滤波发散问题,并且比常规卡尔曼滤波效果更好。 展开更多

关键词 卡尔曼滤波 全球定位系统/惯性导航系统组合导航 渐消因子 新息协方差

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