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封闭环境下限制误差发散的高精度导航定位
被引量:
1
1
作者
王晓静
唐超
+2 位作者
王勇
侯海倩
杨晓飞
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2021年第8期65-68,73,共5页
基于GNSS系统的导航定位设备在封闭或受阻环境下导航精度受限,为此,提升地下空间或室内定位精度,摆脱对GNSS的依赖是当前的研究热点。针对该问题,本文研究了LiDAR+IMU+DMI多源传感器导航定位技术,通过将LiDAR控制标靶数据带入卡尔曼滤...
基于GNSS系统的导航定位设备在封闭或受阻环境下导航精度受限,为此,提升地下空间或室内定位精度,摆脱对GNSS的依赖是当前的研究热点。针对该问题,本文研究了LiDAR+IMU+DMI多源传感器导航定位技术,通过将LiDAR控制标靶数据带入卡尔曼滤波方程,计算IMU+DMI组合的误差状态向量,限制其误差发散,从而获取设备的高精度位置。该技术能使移动检测设备完全摆脱对GNSS信号的依赖,实现地下封闭空间移动测量设备精确定位,便于地下空间检测。通过在武汉某地铁试验表明,本文算法适用于地下、室内空间封闭环境中无GNSS信号的移动测量设备高精度导航定位。
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关键词
封闭环境
LIDAR数据
精度分析
移动导航
限制
误差发散
算法
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职称材料
引入滑模观测器的GPS/INS组合导航滤波方法
被引量:
26
2
作者
杨菊花
李文元
+2 位作者
陈光武
张琳婧
程鉴皓
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期78-86,共9页
由低成本器件组成的卫星/惯性(GPS/INS)组合导航系统中,存在较大的非线性与不确定性,为改善这一问题,本文提出一种引入滑模观测器(SMO)的滤波方法。首先,该方法建立了组合导航系统模型,介绍了扩展卡尔曼滤波(EKF)计算过程并分析存在的...
由低成本器件组成的卫星/惯性(GPS/INS)组合导航系统中,存在较大的非线性与不确定性,为改善这一问题,本文提出一种引入滑模观测器(SMO)的滤波方法。首先,该方法建立了组合导航系统模型,介绍了扩展卡尔曼滤波(EKF)计算过程并分析存在的不足。然后,介绍了滑模观测器的基本原理,根据系统构建观测器。最后,说明了引入滑模观测器的EKF组合导航算法实现流程,滑模观测器将模型误差、状态估计以及均值方差融入EKF算法,修正系统输出。通过轨迹仿真实验与车载实验验证了所提方法优于传统EKF算法,具有更高的滤波精度。在车载实验中,卫星信号失锁15 s情况下,与EKF方法相比,所提方法的东向位置误差降低了53%,北向位置误差降低了37%,证明该方法能够有效抑制GPS/INS组合导航误差发散,为以后工程实践提供一定的参考价值。
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关键词
GPS/INS
扩展卡尔曼滤波
滑模观测器
误差发散
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职称材料
基于MLP神经网络改进组合导航算法
被引量:
12
3
作者
方伟
江金光
谢东鹏
《计算机工程与设计》
北大核心
2021年第1期65-69,共5页
为解决GPS信号失锁条件下,GPS/INS(inertial navigation system)组合导航系统解算精度降低甚至发散的问题,提出采用多层感知机神经网络(multilayer perceptron neural networks,MLPNN)来辅助组合导航系统。在GPS信号有效时对神经网络进...
为解决GPS信号失锁条件下,GPS/INS(inertial navigation system)组合导航系统解算精度降低甚至发散的问题,提出采用多层感知机神经网络(multilayer perceptron neural networks,MLPNN)来辅助组合导航系统。在GPS信号有效时对神经网络进行训练,在GPS失锁时利用神经网络对INS的导航误差进行修正,实现组合导航的连续性。跑车实验数据表明,GPS信号失锁360 s左右时,MLPNN辅助的组合导航方法最大位置误差在40 m以内,相对于纯惯性导航推算降低了35%的误差。该算法对GPS失锁后抑制GPS/INS组合导航系统误差快速发散、提高导航解算精度有显著效果。
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关键词
MLP神经网络
GPS/INS组合导航
GPS失锁
惯性导航系统
误差发散
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职称材料
Elman网络辅助SINS/GNSS组合导航方法研究
被引量:
1
4
作者
张琨
程玉
+2 位作者
吴有龙
陈帅
白钲皓
《弹箭与制导学报》
北大核心
2022年第5期1-5,共5页
针对SINS/GNSS组合导航系统在GNSS信号失锁情况下定位误差迅速增大问题。提出一种基于Elman神经网络和自适应卡尔曼滤波的SINS/GNSS伪松组合导航方法。在GNSS信号可用时,利用SINS,GNSS数据训练Elman神经网络;当GNSS失锁时,利用训练好的...
针对SINS/GNSS组合导航系统在GNSS信号失锁情况下定位误差迅速增大问题。提出一种基于Elman神经网络和自适应卡尔曼滤波的SINS/GNSS伪松组合导航方法。在GNSS信号可用时,利用SINS,GNSS数据训练Elman神经网络;当GNSS失锁时,利用训练好的网络模型预测GNSS观测值,保证组合导航的连续性。实验表明:GNSS信号失锁约3 min,该方法水平定位精度相较于纯惯导提高了64%,有效提高了纯惯导的定位精度。
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关键词
神经网络
组合导航
自适应卡尔曼滤波
误差发散
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职称材料
题名
封闭环境下限制误差发散的高精度导航定位
被引量:
1
1
作者
王晓静
唐超
王勇
侯海倩
杨晓飞
机构
北京城建勘测设计研究院有限责任公司
城市轨道交通深基坑岩土工程北京市重点实验室
出处
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2021年第8期65-68,73,共5页
文摘
基于GNSS系统的导航定位设备在封闭或受阻环境下导航精度受限,为此,提升地下空间或室内定位精度,摆脱对GNSS的依赖是当前的研究热点。针对该问题,本文研究了LiDAR+IMU+DMI多源传感器导航定位技术,通过将LiDAR控制标靶数据带入卡尔曼滤波方程,计算IMU+DMI组合的误差状态向量,限制其误差发散,从而获取设备的高精度位置。该技术能使移动检测设备完全摆脱对GNSS信号的依赖,实现地下封闭空间移动测量设备精确定位,便于地下空间检测。通过在武汉某地铁试验表明,本文算法适用于地下、室内空间封闭环境中无GNSS信号的移动测量设备高精度导航定位。
关键词
封闭环境
LIDAR数据
精度分析
移动导航
限制
误差发散
算法
Keywords
enclosed environment
LiDAR data
precision analysis
mobile navigation
limited error divergence algorithm
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
引入滑模观测器的GPS/INS组合导航滤波方法
被引量:
26
2
作者
杨菊花
李文元
陈光武
张琳婧
程鉴皓
机构
兰州交通大学交通运输学院
甘肃省高原交通信息工程及控制重点实验室
兰州交通大学自动控制研究所
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第9期78-86,共9页
基金
国家自然科学基金(61863024,71761023)
甘肃省高等学校科研项目(2018C-11,2018A-22)资助
文摘
由低成本器件组成的卫星/惯性(GPS/INS)组合导航系统中,存在较大的非线性与不确定性,为改善这一问题,本文提出一种引入滑模观测器(SMO)的滤波方法。首先,该方法建立了组合导航系统模型,介绍了扩展卡尔曼滤波(EKF)计算过程并分析存在的不足。然后,介绍了滑模观测器的基本原理,根据系统构建观测器。最后,说明了引入滑模观测器的EKF组合导航算法实现流程,滑模观测器将模型误差、状态估计以及均值方差融入EKF算法,修正系统输出。通过轨迹仿真实验与车载实验验证了所提方法优于传统EKF算法,具有更高的滤波精度。在车载实验中,卫星信号失锁15 s情况下,与EKF方法相比,所提方法的东向位置误差降低了53%,北向位置误差降低了37%,证明该方法能够有效抑制GPS/INS组合导航误差发散,为以后工程实践提供一定的参考价值。
关键词
GPS/INS
扩展卡尔曼滤波
滑模观测器
误差发散
Keywords
GPS/INS
extended kalman filtering
sliding mode observer
error divergence
分类号
TN967.2 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于MLP神经网络改进组合导航算法
被引量:
12
3
作者
方伟
江金光
谢东鹏
机构
武汉大学卫星导航定位技术研究中心
出处
《计算机工程与设计》
北大核心
2021年第1期65-69,共5页
基金
国家重点研发计划-“地球观测与导航”重点专项基金项目(2018YFB0505200、2018YFB0505201)。
文摘
为解决GPS信号失锁条件下,GPS/INS(inertial navigation system)组合导航系统解算精度降低甚至发散的问题,提出采用多层感知机神经网络(multilayer perceptron neural networks,MLPNN)来辅助组合导航系统。在GPS信号有效时对神经网络进行训练,在GPS失锁时利用神经网络对INS的导航误差进行修正,实现组合导航的连续性。跑车实验数据表明,GPS信号失锁360 s左右时,MLPNN辅助的组合导航方法最大位置误差在40 m以内,相对于纯惯性导航推算降低了35%的误差。该算法对GPS失锁后抑制GPS/INS组合导航系统误差快速发散、提高导航解算精度有显著效果。
关键词
MLP神经网络
GPS/INS组合导航
GPS失锁
惯性导航系统
误差发散
Keywords
multilayer perceptron neural networks
GPS/INS integrated navigation system
GPS outage
inertial navigation system
error divergence
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
Elman网络辅助SINS/GNSS组合导航方法研究
被引量:
1
4
作者
张琨
程玉
吴有龙
陈帅
白钲皓
机构
南京理工大学自动化学院
出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2022年第5期1-5,共5页
基金
江苏省博士后科研资助基金(2021K463C)
江苏省高等学校自然科学研究面上项目(19KJB510028)
国防基础科研计划项目(WDZC20190303)资助。
文摘
针对SINS/GNSS组合导航系统在GNSS信号失锁情况下定位误差迅速增大问题。提出一种基于Elman神经网络和自适应卡尔曼滤波的SINS/GNSS伪松组合导航方法。在GNSS信号可用时,利用SINS,GNSS数据训练Elman神经网络;当GNSS失锁时,利用训练好的网络模型预测GNSS观测值,保证组合导航的连续性。实验表明:GNSS信号失锁约3 min,该方法水平定位精度相较于纯惯导提高了64%,有效提高了纯惯导的定位精度。
关键词
神经网络
组合导航
自适应卡尔曼滤波
误差发散
Keywords
neural network
integrated navigation
adaptive Kalman filter
error divergence
分类号
TP183 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
封闭环境下限制误差发散的高精度导航定位
王晓静
唐超
王勇
侯海倩
杨晓飞
《测绘通报》
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
引入滑模观测器的GPS/INS组合导航滤波方法
杨菊花
李文元
陈光武
张琳婧
程鉴皓
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
26
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于MLP神经网络改进组合导航算法
方伟
江金光
谢东鹏
《计算机工程与设计》
北大核心
2021
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
Elman网络辅助SINS/GNSS组合导航方法研究
张琨
程玉
吴有龙
陈帅
白钲皓
《弹箭与制导学报》
北大核心
2022
1
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职称材料
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