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基于航位推算的车载组合导航系统NHC杆臂估计算法 被引量:2
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作者 邓成剑 陈起金 +1 位作者 张提升 牛小骥 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期668-675,共8页
车辆运动的非完整性约束(NHC)可用作车载组合导航系统的速度观测信息,能够有效抑制惯性导航系统(INS)的误差累积。充分发挥NHC的约束作用需要准确估计和补偿IMU安装角和NHC杆臂。因此对NHC杆臂进行研究,通过三维航位推算(dead reckoning... 车辆运动的非完整性约束(NHC)可用作车载组合导航系统的速度观测信息,能够有效抑制惯性导航系统(INS)的误差累积。充分发挥NHC的约束作用需要准确估计和补偿IMU安装角和NHC杆臂。因此对NHC杆臂进行研究,通过三维航位推算(dead reckoning)及扩展卡尔曼滤波器,在没有里程计的情况下,同时估计IMU安装角和NHC杆臂。实验结果表明,本算法能够同时准确估计高精度惯导和低精度MEMS惯导的安装角和NHC杆臂,安装角估计误差小于0.1°,使用估计的NHC杆臂投影点比IMU中心更符合NHC约束条件,能够明显提高NHC约束的辅助效果,提升车载组合导航系统的性能。 展开更多
关键词 车载组合导系统 航位推算 非完整性约束 NHC杆臂 IMU安装角
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车载航位推算系统误差补偿技术研究 被引量:42
2
作者 严恭敏 秦永元 杨波 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期26-30,共5页
车载航位推算系统算法简单并且容易实现误差补偿。当惯组(IMU)安装到载车上存在安装误差时,推导了航位推算(DR)算法和航位推算误差,并对航位推算误差进行了详细分析,得出航位推算轨迹和真实轨迹相似的原理。基于相似性原理阐述了利用设... 车载航位推算系统算法简单并且容易实现误差补偿。当惯组(IMU)安装到载车上存在安装误差时,推导了航位推算(DR)算法和航位推算误差,并对航位推算误差进行了详细分析,得出航位推算轨迹和真实轨迹相似的原理。基于相似性原理阐述了利用设定路标和零速修正(ZUPT)等方法对各种误差进行补偿的算法。跑车试验验证了航位推算算法和误差补偿的正确性和有效性。 展开更多
关键词 航位推算 误差补偿 路标 零速修正
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一种车辆航位推算改进方法 被引量:13
3
作者 贾继超 吴训忠 +1 位作者 夏家和 王群伟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期453-455,共3页
针对车辆导航的特点,给出了一种基于单陀螺单加速度计的简化航位推算方案,同时研究了差速里程仪导航方案存在的问题,提出了基于单陀螺单里程仪的航位推算方案。该方案可以充分发挥陀螺短时精度高,里程仪测量误差随着时间增长变化较小(... 针对车辆导航的特点,给出了一种基于单陀螺单加速度计的简化航位推算方案,同时研究了差速里程仪导航方案存在的问题,提出了基于单陀螺单里程仪的航位推算方案。该方案可以充分发挥陀螺短时精度高,里程仪测量误差随着时间增长变化较小(特别是在车辆低速行驶时)的优点,并对这几种航位推算方案进行了仿真研究。仿真结果表明:单陀螺单里程仪航位推算方案的航向精度和位置精度都是较高的。 展开更多
关键词 车辆导 航位推算 差速里程仪 向误差 置误差
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基于MEMS惯性传感器的行人航位推算系统 被引量:16
4
作者 李金凤 王庆辉 +2 位作者 刘晓梅 曹顺 张慕远 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第12期85-87,90,共4页
提出一种基于低成本MEMS自包含传感器,能自主完成数据采集、数据处理的行人航位推算(PDR)系统。硬件平台集成三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴数字罗盘及气压计,不需任何额外设施。通过自包含传感器测量行人行走的步长、方位及高度,实现... 提出一种基于低成本MEMS自包含传感器,能自主完成数据采集、数据处理的行人航位推算(PDR)系统。硬件平台集成三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴数字罗盘及气压计,不需任何额外设施。通过自包含传感器测量行人行走的步长、方位及高度,实现行人室内、外三维定位。采用加速度信号实现跨步探测和步长估计。利用互补滤波器融合加速度计、陀螺仪和数字罗盘数据,矫正陀螺仪的测量误差和磁场干扰对数字罗盘的影响,提高行人行走的方位精度。测试结果表明:系统的定位误差低于行进距离的4%,满足行人定位要求。验证了系统的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 互补滤波器 MEMS惯性传感器 行人航位推算 室内定
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水下运载体航位推算系统初始位置确定方法 被引量:7
5
作者 张延顺 郭雅静 +2 位作者 黄小娟 李春雨 汪湛清 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2211-2216,共6页
为了提高航位推算(DR)系统的初始位置精度,根据水下导航传感器的特点,提出了初始定位时间内基于DR轨迹平移策略的初始位置确定方法,该方法综合了DR和水声定位系统的特点,通过平移DR轨迹,得到了在确定运动趋势约束下的最优轨迹,并依据轨... 为了提高航位推算(DR)系统的初始位置精度,根据水下导航传感器的特点,提出了初始定位时间内基于DR轨迹平移策略的初始位置确定方法,该方法综合了DR和水声定位系统的特点,通过平移DR轨迹,得到了在确定运动趋势约束下的最优轨迹,并依据轨迹求出初始位置.针对某次海试数据,其结果表明:应用本文方法确定的初始位置误差分别为应用平均值法和最小二乘拟合方法的60.2%和77.2%,应用此方法可减小DR误差,并能提高DR/水声组合定位系统的稳定性. 展开更多
关键词 航位推算(DR) 初始 水声定 轨迹平移 最优轨迹
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航位推算累积误差实时修正算法研究 被引量:23
6
作者 朱庄生 万德钧 王庆 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期7-11,共5页
首先简单介绍了航位推算的基本原理,接着分析了在航位推算中存在的必然误差以及累积误差对地图匹配结果的影响,最后重点讨论了如何利用数字地图数据库中已知的道路轨迹和航位推算得出的原始轨迹,在地图匹配中实时修正航位推算的累积误... 首先简单介绍了航位推算的基本原理,接着分析了在航位推算中存在的必然误差以及累积误差对地图匹配结果的影响,最后重点讨论了如何利用数字地图数据库中已知的道路轨迹和航位推算得出的原始轨迹,在地图匹配中实时修正航位推算的累积误差。作者把此算法运用到“香港消防车第三代调派系统”定位子单元,在香港进行了实地跑车,得到了良好的效果。 展开更多
关键词 航位推算 累积误差 实时修正算法 数字地图数据库 地图匹配 智能交通系统 陆地车辆 系统
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基于小波的无人潜航器航位推算算法研究 被引量:7
7
作者 周佳加 边信黔 +1 位作者 王宏健 徐健 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期670-676,共7页
针对无人潜航器(unmanned underwater vehicle,UUV)在多普勒计程仪(Doppler velocity log,DVL)的量测噪声以及安装角偏离误差影响下,自主航行时不能满足长时间导航定位的问题,一方面基于Mallat算法的小波分解和单层重构方法对DVL量测速... 针对无人潜航器(unmanned underwater vehicle,UUV)在多普勒计程仪(Doppler velocity log,DVL)的量测噪声以及安装角偏离误差影响下,自主航行时不能满足长时间导航定位的问题,一方面基于Mallat算法的小波分解和单层重构方法对DVL量测速度进行滤波;另一方面,利用UUV湖试数据对传感器的安装偏离误差进行了校正。针对UUV在高纬度、长时间航行特点,采用地球参考椭球体作为地球几何形状的数学描述。最后对提出的导航算法进行了算法验证及自主导航控制试验,结果表明UUV的自主导航定位精度均小于0.5%,满足设计要求,并优于改进前的航位推算算法。 展开更多
关键词 无人潜 小波 航位推算 自主导
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基于粒子滤波的WiFi行人航位推算融合室内定位 被引量:10
8
作者 周瑞 李志强 罗磊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第5期1188-1191,1200,共5页
为提高室内定位的精度和稳定性,提出使用粒子滤波融合WiFi指纹定位和行人航位推算的室内定位算法。为减少复杂室内环境对WiFi指纹定位的影响,提出将支持向量机分类与回归相结合的两级WiFi指纹定位算法。在基于智能手持设备惯性传感器的... 为提高室内定位的精度和稳定性,提出使用粒子滤波融合WiFi指纹定位和行人航位推算的室内定位算法。为减少复杂室内环境对WiFi指纹定位的影响,提出将支持向量机分类与回归相结合的两级WiFi指纹定位算法。在基于智能手持设备惯性传感器的行人航位推算中,为减少惯性传感器的误差以及人随意行走带来的影响,采用状态转换的方法识别行走周期并进行步数统计,提出根据实时加速度数据动态设置状态转换的参数,利用步长和垂直加速度之间的关系以及相邻步长之间的关系,应用卡尔曼滤波进行步长计算。仿真实验中,基于支持向量机的WiFi指纹定位的平均误差比最近邻居(NN)算法降低34.4%,比K最近邻居(KNN)算法降低27.7%。改进的行人航位推算的性能优于常用代表性计步软件和步长计算算法,而经过粒子滤波融合后估计的行走轨迹更加接近真实轨迹:直线行走平均误差为1.21 m,优于WiFi的3.18 m和航位推算的2.76 m;曲线行走平均误差为2.75 m,优于WiFi的3.77 m和航位推算的2.87 m。 展开更多
关键词 室内定 多传感器融合 粒子滤波 行人航位推算 WiFi指纹 支持向量机
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小型无人机航位推算定位算法研究与误差分析 被引量:5
9
作者 谭雁英 周旗 +1 位作者 张波 祝小平 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2007年第5期8-11,15,共5页
对空中航位推算(DR)算法做了深入研究,提出了适用于小型无人机(UAV)的风速估计策略;将算法中各元素的误差对推算定位精度的影响进行了理论分析与数值计算;该研究结果应用于某小型UAV的航位推算/GPS组合导航系统的设计与实现中;飞行试验... 对空中航位推算(DR)算法做了深入研究,提出了适用于小型无人机(UAV)的风速估计策略;将算法中各元素的误差对推算定位精度的影响进行了理论分析与数值计算;该研究结果应用于某小型UAV的航位推算/GPS组合导航系统的设计与实现中;飞行试验表明,通过提高对DR误差影响较大的元素的测量精度和风速的估计精度,有效提高了DR推算精度,与以往其他小型UAVs相比,在断开GPS对DR的修正后,DR精度保持在一定范围的持续时间显著延长。 展开更多
关键词 小型UAV 航位推算 风速估计 DR误差分析 飞行验证 小型无人机
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车辆无陀螺航位推算系统的导航原理及其算法 被引量:6
10
作者 杨宜康 林勇 +1 位作者 黄永宣 胡保生 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1284-1287,共4页
建立了利用车辆内部传感器取代惯性敏感器获得航向、速度信息的车辆航位推算 (DR)系统的系统方程和观测方程 ,并采用描述机动载体运动的当前统计模型 ,给出了基于自适应卡尔曼滤波的车载无陀螺DR系统的导航算法 .在导航算法中 ,对原始... 建立了利用车辆内部传感器取代惯性敏感器获得航向、速度信息的车辆航位推算 (DR)系统的系统方程和观测方程 ,并采用描述机动载体运动的当前统计模型 ,给出了基于自适应卡尔曼滤波的车载无陀螺DR系统的导航算法 .在导航算法中 ,对原始测量数据进行组合运算获得线性形式的观测方程 ,避免了目前常用导航算法由于观测方程线性化引起的模型误差 ,算法稳定性较好 ,且计算量小 .现场跑车试验表明 。 展开更多
关键词 陆地导 卡尔曼滤波 自适应算法 车辆航位推算系统 原理 智能交通系统 GPS
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基于序贯处理的航位推算组合导航算法研究 被引量:5
11
作者 白亮 秦永元 成研 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期687-690,共4页
对由捷联惯导和测速设备所搭建的航位推算系统进行了研究,提出了一种基于航位推算系统的组合导航算法。该算法在传统的航位推算算法的基础上,利用惯组中加速度计组合的输出和航位推算给出的位置与姿态完成了惯导速度更新。将惯导速度与... 对由捷联惯导和测速设备所搭建的航位推算系统进行了研究,提出了一种基于航位推算系统的组合导航算法。该算法在传统的航位推算算法的基础上,利用惯组中加速度计组合的输出和航位推算给出的位置与姿态完成了惯导速度更新。将惯导速度与航位推算速度构造的速度量测和由航位推算位置与地标点给出的位置参考构成的位置量测输入卡尔曼滤波器,采用序贯处理完成了对姿态误差的估计。这种方法较好的解决了组合导航系统具有多个输出频率差异很大的量测时信息融合的问题。最后通过半实物仿真对该算法的有效性进行了验证。 展开更多
关键词 惯性导 航位推算 组合导 地标点修正
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改进FSM步态检测的行人航位推算方法 被引量:5
12
作者 李静 王庆 +1 位作者 王胜利 许九靖 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2023年第2期164-167,202,共5页
针对传统波峰检测法的步态识别率低以及普适性和稳定性较差等问题,提出改进FSM步态检测的行人航位推算方法。该方法关注当前的步伐状态,将一个步态周期划分为5种状态并引入峰值阈值限制,从用户不同运动状态和手机模态进行实验分析。结... 针对传统波峰检测法的步态识别率低以及普适性和稳定性较差等问题,提出改进FSM步态检测的行人航位推算方法。该方法关注当前的步伐状态,将一个步态周期划分为5种状态并引入峰值阈值限制,从用户不同运动状态和手机模态进行实验分析。结果表明,该算法不但具有较高的步态识别准确率,而且可减小航位推算时间累积误差,具有一定的可靠性和稳定性,能够满足室内定位需求。 展开更多
关键词 FSM 步态检测 行人航位推算 室内定
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航位推算组合导航系统在线标定技术 被引量:7
13
作者 刘永红 刘明雍 谢波 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期434-437,共4页
在航位推算组合导航系统中,存在里程计安装偏差角误差和标度因数误差。推导了里程计安装偏差角误差和标度因数误差对航位推算速度和位置精度的影响,并提出了一种航位推算组合导航系统在线标定算法。该算法利用航位推算的速度与GPS的速... 在航位推算组合导航系统中,存在里程计安装偏差角误差和标度因数误差。推导了里程计安装偏差角误差和标度因数误差对航位推算速度和位置精度的影响,并提出了一种航位推算组合导航系统在线标定算法。该算法利用航位推算的速度与GPS的速度之差作为速度量测,航位推算的位置与GPS的位置之差作为位置量测,对航位推算组合导航系统的姿态误差、安装偏差角误差和标度因数误差进行有效估计,并通过仿真试验和车载试验对该算法的有效性进行了验证。试验结果表明,通过车载试验在线标定出的里程计各误差参数与里程计传统标定法标定的结果接近,且该算法计算量小,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 航位推算 组合导 安装偏差 标度因数
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推广卡尔曼滤波算法在航位推算系统中的应用 被引量:2
14
作者 吴秋平 万德钧 +1 位作者 徐晓苏 房建成 《数据采集与处理》 CSCD 1997年第4期324-327,共4页
给出了航位推算系统的设计方法并研究了陀螺仪的特性,在建立起该系统的非线性数学模型的基础上,提出了一种非线性推广卡尔曼滤波算法。试验结果表明,该系统具有良好的导航与定位性能。
关键词 航位推算系统 车辆定 卡尔曼滤波 算法
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WiFi辅助的行人航位推算算法 被引量:9
15
作者 罗宇锋 王鹏飞 刘艳辉 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第1期148-151,154,共5页
行人航位推算(PDR)中,惯性传感器误差不断积累,提出一种基于Wi Fi辅助的位置矫正方法。当行人行至信号强度大于一定阈值的无线接入点(AP)时,将当前位置重置为此AP的位置坐标。针对当前PDR算法中步长估算精度低及普适性差等问题,提出了一... 行人航位推算(PDR)中,惯性传感器误差不断积累,提出一种基于Wi Fi辅助的位置矫正方法。当行人行至信号强度大于一定阈值的无线接入点(AP)时,将当前位置重置为此AP的位置坐标。针对当前PDR算法中步长估算精度低及普适性差等问题,提出了一种Wi Fi辅助的频率—步长模型动态调整方法。当Wi Fi信号强度低于设定阈值时,对合加速度进行快速傅立叶变换(FFT)变换得出实时频率,采用频率—步长模型估计步长;当Wi Fi信号强度连续两次达到设定阈值时,将频率估计步长和Wi Fi估计步长根据接收信号强度指示(RSSI)大小进行加权得出融合步长,以此为基准对频率—步长模型参数进行反馈调整,调整后的模型用于下一阶段的PDR。为验证所提方法,在电气楼设计相关实验,结果表明,位置矫正有效消除了惯性传感器的累积误差,模型参数调整后PDR误差降低20%以上。 展开更多
关键词 室内定 行人航位推算 无线访问接入点 频率-步长模型
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航位推算系统非线性过程处理新方法研究 被引量:4
16
作者 王忠 龙宇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期351-354,共4页
针对航位推算系统中利用扩展Kalman滤波方法解决非线性问题在算法复杂性上的缺陷和精度上的不稳定性,该文从数据预先处理的角度出发,合理规避线性化过程,提出一种充分利用现成Kalman滤波公式的方法,即数据进入滤波器之前就预先进行处理... 针对航位推算系统中利用扩展Kalman滤波方法解决非线性问题在算法复杂性上的缺陷和精度上的不稳定性,该文从数据预先处理的角度出发,合理规避线性化过程,提出一种充分利用现成Kalman滤波公式的方法,即数据进入滤波器之前就预先进行处理,获得每一组量测值,按照极坐标-笛卡儿坐标的转换方式转为相应的位置信息,再按照标准的Kalman滤波公式构建滤波器,进行状态的最优估计。计算机仿真结果证明该算法的有效性。 展开更多
关键词 数据预处理 DR航位推算 扩展Kalman滤波 标准Kalman滤波
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基于航位推算/水声定位系统的水下拖体组合导航方法 被引量:4
17
作者 郭雅静 李春雨 +3 位作者 张东升 赵铁虎 单瑞 张延顺 《海洋地质前沿》 2015年第6期63-67,共5页
针对航位推算系统位置误差发散、水声定位系统输出信息波动大的特点,利用基于航位推算/水声定位系统的组合导航方法进行深拖系统导航定位。先利用多普勒速度仪和罗经的输出数据进行航位推算得到拖体位置,然后将此位置与水声定位系统输... 针对航位推算系统位置误差发散、水声定位系统输出信息波动大的特点,利用基于航位推算/水声定位系统的组合导航方法进行深拖系统导航定位。先利用多普勒速度仪和罗经的输出数据进行航位推算得到拖体位置,然后将此位置与水声定位系统输出的位置进行数据融合,得到连续、平滑的高精度深拖系统导航数据,实现水下拖体的高精度定位。应用此方法对海试实验数据进行了处理,实验结果表明:采用组合方法后,既限制了位置误差的发散,又减小了数据波动幅度,可以得到平滑的高精度位置。 展开更多
关键词 航位推算 水声定系统 组合导
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光纤陀螺惯导系统航位推算误差补偿方法研究 被引量:1
18
作者 陈颖 纪明 +4 位作者 康臻 杨萌 李颖娟 刘冰 邓春林 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期563-567,共5页
针对惯导系统定位误差随时间积累而增大的缺点,提出利用航位推算方法进行误差补偿。在航位推算中根据引起误差的主要因素推导出位置误差方程,以此方程为依据,建立相应的卡尔曼滤波器。将惯导系统速度与航位推算速度之差作为滤波器的输入... 针对惯导系统定位误差随时间积累而增大的缺点,提出利用航位推算方法进行误差补偿。在航位推算中根据引起误差的主要因素推导出位置误差方程,以此方程为依据,建立相应的卡尔曼滤波器。将惯导系统速度与航位推算速度之差作为滤波器的输入,估计系统的姿态、速度、位置及里程计刻度系数误差值,并通过闭环反馈进行实时误差补偿修正。任选2条非闭合路径进行跑车实验,第一条路径定位误差补偿修正前是3.49‰,补偿修正后定位误差是2.3‰,第二条路径补偿修正前定位误差是2.4‰,补偿修正后定位误差是2‰。实验结果表明:采用航位推算误差补偿方法可以有效降低系统定位误差。 展开更多
关键词 光纤陀螺 组合导 卡尔曼滤波 航位推算
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基于Sage-Husa自适应滤波的车载三维航位推算算法 被引量:1
19
作者 刘涛 孟凡磊 +1 位作者 姚跃亭 崔伟成 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期160-162,166,共4页
针对军用车辆卫星定位信号易受遮挡的问题,基于差速里程仪推导了三维条件下的无陀螺航位推算算法,建立了系统状态方程和观测方程,并利用残差预报方法改进Sage-Husa自适应滤波,提高系统定位精度,仿真结果表明,系统精度满足短时定位要求,... 针对军用车辆卫星定位信号易受遮挡的问题,基于差速里程仪推导了三维条件下的无陀螺航位推算算法,建立了系统状态方程和观测方程,并利用残差预报方法改进Sage-Husa自适应滤波,提高系统定位精度,仿真结果表明,系统精度满足短时定位要求,能够作为复杂地形条件下军用车载卫星定位系统的有效补充,且取消了惯导元件,提高了系统可靠性。 展开更多
关键词 陆地导 航位推算 三维条件 自适应滤波
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坡度对车载航位推算系统的影响分析研究 被引量:1
20
作者 贾继超 李岁劳 +1 位作者 吴训忠 姚军军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1674-1679,共6页
当轮式车辆行驶的路面坡度发生变化时,会导致车辆载荷转移,从而引起轮胎半径变化,进而对车载航位推算带来的影响。建立了坡度路面上的车载航位推算误差模型,并进行了坡度路面上的跑车试验。结果表明,路面纵坡度每增加1°,里程仪刻... 当轮式车辆行驶的路面坡度发生变化时,会导致车辆载荷转移,从而引起轮胎半径变化,进而对车载航位推算带来的影响。建立了坡度路面上的车载航位推算误差模型,并进行了坡度路面上的跑车试验。结果表明,路面纵坡度每增加1°,里程仪刻度系数约减少1‰. 展开更多
关键词 仪器仪表技术 纵坡度 横坡度 里程仪 航位推算 载荷转移 轮胎半径
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