基于解析法的全球定位系统姿态测量技术 被引量：7

1

作者 王永泉 王玫 +1 位作者 战兴群 张炎华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1904-1908,共5页

提出了一种新的实时全球定位系统(GPS)姿态测量初始化方法,将超越方程的求解与模糊度函数法相结合,有效地提高了初始化计算速度.讨论了模糊度函数法,从几何角度描述了观测方程,给出了二元非线性观测方程组的解,并对实测数据进行了处理.... 提出了一种新的实时全球定位系统(GPS)姿态测量初始化方法,将超越方程的求解与模糊度函数法相结合,有效地提高了初始化计算速度.讨论了模糊度函数法,从几何角度描述了观测方程,给出了二元非线性观测方程组的解,并对实测数据进行了处理.结果表明,该方法与一般的方法相比,初始化的计算更有效,更经济. 展开更多

关键词 全球定位系统 姿态测量 超越方程 模糊度函数法

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基于双星定位系统的近地卫星联合定轨建模及精度分析 被引量：6

2

作者 赵德勇 王炯琦 +2 位作者 周海银 王正明 潘晓刚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1681-1685,共5页

通过对基于双星定位系统的近地卫星联合定轨测量模式的分析,建立了基于距离和观测数据的联合定轨模型,构建了一种有效的系统误差参数估计方法,设计了一种基于数值融合法的联合定轨算法.仿真计算结果表明,联合定轨方式可以较好地抑制静... 通过对基于双星定位系统的近地卫星联合定轨测量模式的分析,建立了基于距离和观测数据的联合定轨模型,构建了一种有效的系统误差参数估计方法,设计了一种基于数值融合法的联合定轨算法.仿真计算结果表明,联合定轨方式可以较好地抑制静地卫星星历误差对近地卫星定轨精度的影响,两天观测数据下近地卫星定轨精度可以达到11.26米,验证了本文所提出的系统误差估计方法及数值融合实现算法的有效性. 展开更多

关键词 双星定位系统 联合定轨 数值融合算法 精度分析

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GPS/速率陀螺组合Kalman滤波姿态确定算法研究 被引量：3

3

作者 罗建军 袁建平 王军武 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期210-212,共3页

建立了 GPS/速率陀螺组合姿态估计系统的模型 ,研究比较了三种典型的 Kalm an滤波姿态确定算法 :状态扩充法、量测量求差法和时变噪声估计跟踪自适应滤波算法。给出了某航天器采用 GPS/速率陀螺组合姿态确定的仿真计算结果 ,并对结果进... 建立了 GPS/速率陀螺组合姿态估计系统的模型 ,研究比较了三种典型的 Kalm an滤波姿态确定算法 :状态扩充法、量测量求差法和时变噪声估计跟踪自适应滤波算法。给出了某航天器采用 GPS/速率陀螺组合姿态确定的仿真计算结果 ,并对结果进行了分析。结果表明 ,与传统 Kalman滤波算法比较 ,时变噪声跟踪自适应滤波算法和量测量求差滤波算法能较好地消除 GPS测量中相关时变噪声的影响 ,提高姿态确定的精度 ;而且时变噪声跟踪自适应滤波算法能很好地消除由于噪声统计性能的不确定性对 Kalm an滤波的影响 。 展开更多

关键词 KALMAN滤波 姿态确定 算法 全球定位系统 速率陀螺 三轴稳定卫星

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无人机SINS_GPS定位信息融合系统设计 被引量：3

4

作者 牛妍 肖前贵 胡寿松 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期261-265,共5页

针对无人机SINS定位精度低、GPS定位的非自主性,建立了一种无人机SINSGPS定位信息融合系统.采用Kalman滤波技术,在将位置、速度作为观测量的基础上,增加了GPS姿态观测量进行信息融合,从理论上分析了姿态信息对误差估计的作用.通过分析... 针对无人机SINS定位精度低、GPS定位的非自主性,建立了一种无人机SINSGPS定位信息融合系统.采用Kalman滤波技术,在将位置、速度作为观测量的基础上,增加了GPS姿态观测量进行信息融合,从理论上分析了姿态信息对误差估计的作用.通过分析姿态算法中平台误差角与姿态误差角的不同,对姿态算法进行了改进,消除了数学模型误差.采用跑车实验实时收集得到的数据进行仿真研究,分别进行了SINSGPS位置、速度组合和姿态、位置、速度组合仿真,验证了该理论分析.结果表明:采用SINSGPS基于姿态、位置、速度组合模式的信息融合系统,可以有效提高无人机的导航定位精度,并且易于工程实现. 展开更多

关键词 无人机 SINS/GPS信息融合系统 GPS姿态测量系统 KALMAN滤波

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利用GPS系统确定小卫星姿态的一种算法 被引量：1

5

作者 方群 王军武 袁建平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期14-17,共4页

研究利用 GPS系统确定小卫星姿态的方法 ,是 GPS系统在航天器上应用的重要研究内容之一。针对微小卫星利用 GPS系统进行载波相位姿态确定时存在的整周模糊度快速确定及简化姿态确定算法问题 ,给出了一种整周模糊度的快速确定方法 ,并在... 研究利用 GPS系统确定小卫星姿态的方法 ,是 GPS系统在航天器上应用的重要研究内容之一。针对微小卫星利用 GPS系统进行载波相位姿态确定时存在的整周模糊度快速确定及简化姿态确定算法问题 ,给出了一种整周模糊度的快速确定方法 ,并在此基础上探讨了一种姿态求解的方法。仿真结果表明 ,所给算法理论简便实用 ,能够较好地用于微小卫星的姿态确定。 展开更多

关键词 整周模糊度 姿态确定 微小卫星 GPS系统 航天器

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带噪声抑制的GPS姿态测量算法 被引量：1

6

作者 李峰 秦红磊 +1 位作者 陈万通 彭勇 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第16期148-152,共5页

利用GPS载波相位测量载体的姿态时,各种误差源对定姿精度有很大影响。基于载波相位双差观测模型,分析了载波相位误差和接收机到卫星的可视矢量(LOS)误差以及这些误差在姿态测量中的影响权重。针对传统最小二乘方法中仅考虑观测矢量噪声... 利用GPS载波相位测量载体的姿态时,各种误差源对定姿精度有很大影响。基于载波相位双差观测模型,分析了载波相位误差和接收机到卫星的可视矢量(LOS)误差以及这些误差在姿态测量中的影响权重。针对传统最小二乘方法中仅考虑观测矢量噪声的局限性,在基线解算过程中采用同时考虑LOS组成的设计矩阵和观测矢量噪声的总体最小二乘(TotalLeastSquares,TLS)方法,并从理论和实验两个方面证明该方法能有效抑制噪声影响,提高姿态解算的精度。 展开更多

关键词 全球定位系统 姿态测量 噪声抑制 总体最小二乘

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高空长航时无人机导航系统研究 被引量：11

7

作者 周姜滨 袁建平 +1 位作者 罗建军 岳晓奎 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期463-467,共5页

以高空长航时无人机为研究背景,从我国国情出发,对捷联惯性导航系统(SINS)、全球定位系统(GPS)、"北斗"卫星导航系统(BDSNS)和大气数据系统(ADS)在高空长航时无人机导航系统中应用的可行性进行了分析,在此基础上提出基于自适... 以高空长航时无人机为研究背景,从我国国情出发,对捷联惯性导航系统(SINS)、全球定位系统(GPS)、"北斗"卫星导航系统(BDSNS)和大气数据系统(ADS)在高空长航时无人机导航系统中应用的可行性进行了分析,在此基础上提出基于自适应联邦滤波的SINS/GPS/BDSNS/ADS组合导航系统方案,建立了组合导航系统的状态方程和量测方程,给出了自适应联邦滤波算法,并设计开发了组合导航仿真系统。通过对GPS被关闭或限制使用等典型情况的计算机仿真,表明该系统具有较高的导航精度和良好的可靠性。 展开更多

关键词 高空长航时无人机 “北斗”卫星导航系统 组合导航 自适应联邦滤波

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航天器应急姿态捕获中GPS信号的应用

8

作者 张荣之 周凤歧 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期69-73,共5页

星载全球定位系统（GPS）卫星接收机在测量接收各GPS卫星信号时,可同时得到接收信号的信号强度测量辅助数据E。理论分析表明,接收信号的强度E与信号入射天线的法向夹角α强相关。如建立E与α稳定的先验模型,E就可以作为测量值,计算入射... 星载全球定位系统（GPS）卫星接收机在测量接收各GPS卫星信号时,可同时得到接收信号的信号强度测量辅助数据E。理论分析表明,接收信号的强度E与信号入射天线的法向夹角α强相关。如建立E与α稳定的先验模型,E就可以作为测量值,计算入射天线的角度α。在同一时刻,通过三个以上GPS卫星信号入射天线的角度α,可计算星载GPS卫星接收机接收天线的空间姿态。确定姿态的精度取决于E与α相关先验模型的稳定性。利用CHAMP卫星星载接收机在轨实测数据检验,估算的初始姿态精度为2°~3°。该方法可作为航天器故障状态下应急姿态捕获的一种辅助手段,也可为携带星载GPS而无高精度定姿要求的简易航天器提供一种新的无附加成本的定姿途径。 展开更多

关键词 姿态确定 全球定位系统 信号强度 卫星

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一种融合外部姿态信息的SLAM算法

9

作者 李醒飞 李婧娴 郭凤志 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期321-327,共7页

在GNSS信号缺失、地磁受外界干扰等特殊环境下,同步定位与建图(SLAM)技术受到位姿累计误差的严重影响。为消除SLAM系统中的累积误差,提出了融合视觉和外部姿态信息的SLAM算法。建立图像关键帧和稀疏的外部姿态关键帧,分析了位姿协方差关... 在GNSS信号缺失、地磁受外界干扰等特殊环境下,同步定位与建图(SLAM)技术受到位姿累计误差的严重影响。为消除SLAM系统中的累积误差,提出了融合视觉和外部姿态信息的SLAM算法。建立图像关键帧和稀疏的外部姿态关键帧,分析了位姿协方差关系,并针对外部姿态具有三自由度的特点,推导了融合地理真实姿态的SLAM姿态图优化和全局优化算法。室内场景试验表明,所提出算法的均值误差仅为融合前的67.6%;基于KITTI数据集的试验表明,在有无回环情况下,所提出的算法都能有效降低轨迹和姿态误差。有效地验证了融合优化算法在不同场景下降低累计误差的效果。 展开更多

关键词 同步定位与建图 测姿系统 融合算法 姿态图 全局优化

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融合TRIAD算法用于GPS姿态确定 被引量：11

10

作者 黎湧 吴宏鑫 刘良栋 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2000年第2期30-37,共8页

研究把观测矢量定姿算法用于 GPS姿态确定。传统的 TRIAD算法利用两个非平行矢量确定载体的三轴姿态 ,但它存在对主矢量敏感 ,且不能利用第3根矢量的测量信息等缺点。文章提出一种改进的 TRIAD算法 ,克服了主矢量敏感问题 ;为了能利用 ... 研究把观测矢量定姿算法用于 GPS姿态确定。传统的 TRIAD算法利用两个非平行矢量确定载体的三轴姿态 ,但它存在对主矢量敏感 ,且不能利用第3根矢量的测量信息等缺点。文章提出一种改进的 TRIAD算法 ,克服了主矢量敏感问题 ;为了能利用 3根基线的观测信息 ,在 OPTTRIAD算法的基础上提出融合TRIAD算法 ,它可以提高定姿精度。用接收机进行了实验 ,结果表明改进的TRIAD算法确实克服了主矢量敏感问题 ;较之传统的 TRIAD算法 ,融合 TRIAD算法的偏航角、俯仰角和滚动角精度分别提高了 35 % ,19%和 34 % 展开更多

关键词 全球定位系统 姿态确定 融合算法 TRIAD GPS卫星

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基于传感器信息融合的车辆位姿估算方法 被引量：14

11

作者 李臣旭 江浩斌 +1 位作者 王成雨 马世典 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第6期636-644,共9页

针对自动泊车过程中基于单一定位方法导致的车辆位姿估算精度较低等问题,提出了一种融合轮速传感器信息与视觉传感器信息对车辆位姿进行估算的方法.首先研究了利用轮速传感器信息对车辆进行位姿估算的航迹推算法,分析了误差产生的原因;... 针对自动泊车过程中基于单一定位方法导致的车辆位姿估算精度较低等问题,提出了一种融合轮速传感器信息与视觉传感器信息对车辆位姿进行估算的方法.首先研究了利用轮速传感器信息对车辆进行位姿估算的航迹推算法,分析了误差产生的原因;然后提出了基于扩展卡尔曼滤波算法对轮速传感器与视觉传感器进行信息融合的车辆定位方法,减小系统误差,实现自动泊车过程中的车辆位姿估算;最后利用Simulink仿真对模型和位姿估算算法进行验证,并将航迹推算法与传感器信息融合方法进行比较.结果表明:本研究提出的车辆位姿估算方法能够有效降低系统定位误差,提高泊车过程中车辆位姿的估算精度. 展开更多

关键词 自动泊车 车辆位姿估算 传感器信息融合 航迹推算法 扩展卡尔曼滤波算法

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基于改进的扩展卡尔曼滤波在GPS测速中的应用 被引量：3

12

作者 冯雪丽 颜伏伍 胡杰 《现代电子技术》 北大核心 2016年第8期30-32,36,共4页

汽车电子控制系统对动态测速提出较高的要求,使用位差法和扩展卡尔曼滤波融合算法用于GPS测速比GPS位置差分测速方法具有更高的精度,但在汽车快速转弯时误差较大。为此通过有限差分运算获取滤波验前、验后误差协方差矩阵,增强滤波过程... 汽车电子控制系统对动态测速提出较高的要求,使用位差法和扩展卡尔曼滤波融合算法用于GPS测速比GPS位置差分测速方法具有更高的精度,但在汽车快速转弯时误差较大。为此通过有限差分运算获取滤波验前、验后误差协方差矩阵,增强滤波过程的收敛性,再以有限差分扩展卡尔曼滤波算法对汽车实时位置进行运算以获取实时车速。实验结果表明,相比扩展卡尔曼滤波GPS测速方法,该文算法具有更高的测速精度。 展开更多

关键词 汽车电子控制系统 全球定位系统 动态测速 扩展卡尔曼滤波算法 有限差分运算

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采用DIRECT算法的外辐射源雷达高效直接定位方法 被引量：8

13

作者 宋科康 冯文涛 《信号处理》 CSCD 北大核心 2020年第1期149-154,共6页

针对直接定位目标函数为非凸函数,传统凸优化方法难以获得全局最优解,而常用网格遍历搜索方法运算量大的问题,提出采用DIRECT(Dividing rectangles)算法进行高效求解的方法。首先建立外辐射源雷达接收信号模型,在此基础上推导最大似然... 针对直接定位目标函数为非凸函数,传统凸优化方法难以获得全局最优解,而常用网格遍历搜索方法运算量大的问题,提出采用DIRECT(Dividing rectangles)算法进行高效求解的方法。首先建立外辐射源雷达接收信号模型,在此基础上推导最大似然直接定位目标函数,为解决该目标函数非凸难以快速获得全局最优解的问题,将DIRECT算法用于目标位置的快速估计,并理论分析其计算复杂度。数值仿真表明新方法计算速度快且定位精度高,相比网格遍历法,计算时间降低2个数量级,相比遗传算法降低1个数量级。 展开更多

关键词 外辐射源雷达 直接定位 DIRECT算法 全局优化

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基于卡尔曼滤波的汽车航迹推算定位系统研究 被引量：1

14

作者 揭琳锋 汤梓恒 周伟伟 《农业装备与车辆工程》 2023年第2期86-89,共4页

为了解决卫星定位系统在信号盲区的汽车定位及航迹服务,利用融合多级卡尔曼滤波算法,开展GPS/DR转换算法的研究。建立了基于卡尔曼滤波的汽车定位系统航迹推算算法,搭建了全球卫星定位系统(GPS)和航迹推算(DR)系统相互配合的组合导航系... 为了解决卫星定位系统在信号盲区的汽车定位及航迹服务,利用融合多级卡尔曼滤波算法,开展GPS/DR转换算法的研究。建立了基于卡尔曼滤波的汽车定位系统航迹推算算法,搭建了全球卫星定位系统(GPS)和航迹推算(DR)系统相互配合的组合导航系统。通过MATLAB软件进行算法仿真分析,证明了该算法及系统可以实现车辆在丢失GPS信号后短时间内仍然能够进行自主定位,并能对行驶轨迹进行分析处理。 展开更多

关键词 航迹推算(DR) 卫星定位系统(GPS) 卡尔曼滤波 融合算法

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