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INS/GPS/Odometer组合系统初始对准及自适应联合滤波 被引量:11
1
作者 陈兵舫 张育林 赵华丽 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期57-63,共7页
本文提出了 INS/GPS/Odometer(测速仪 )组合导航系统。基于信息融合理论 ,提出了基于子滤波器可观性矩阵条件数和误差协方差矩阵特征值分解的自适应联合滤波。然后利用该方法对 INS/GPS/Odometer组合系统的初始对准问题进行了研究。仿... 本文提出了 INS/GPS/Odometer(测速仪 )组合导航系统。基于信息融合理论 ,提出了基于子滤波器可观性矩阵条件数和误差协方差矩阵特征值分解的自适应联合滤波。然后利用该方法对 INS/GPS/Odometer组合系统的初始对准问题进行了研究。仿真结果表明 ,自适应联合滤波能够改善系统初始对准的状态估计精度 。 展开更多
关键词 ins/gps/odometer组合导航 初始对准 信息融合 自适应联合滤波
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附加速度先验信息的车载GPS/INS/Odometer组合导航算法 被引量:9
2
作者 吴富梅 杨元喜 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2314-2320,共7页
在GPS/INS车辆组合导航中,GPS信号易受外界干扰而失锁。针对INS单独导航误差迅速累积的问题,在利用速度先验信息辅助INS导航的基础上,加入Odometer观测信息,提高了系统的可观测性和导航精度;另外提出了改进的位置修正法,即不直接利用状... 在GPS/INS车辆组合导航中,GPS信号易受外界干扰而失锁。针对INS单独导航误差迅速累积的问题,在利用速度先验信息辅助INS导航的基础上,加入Odometer观测信息,提高了系统的可观测性和导航精度;另外提出了改进的位置修正法,即不直接利用状态估值修正位置,而是用修正后的速度推算位置。实测算例结果表明,与INS单独导航相比较,采用速度先验信息,提高了载体速度精度,采用改进的位置修正方法,位置精度有大幅度提高;在此基础上加入Odometer观测信息,位置和速度精度得到进一步改善。 展开更多
关键词 速度先验信息 gps/ins odometer 组合导航
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基于模糊自适应卡尔曼滤波的INS/GPS组合导航系统算法研究 被引量:60
3
作者 徐田来 游文虎 崔平远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期571-575,共5页
针对车载组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作条件的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的车载INS/GPS组合导航算法。该方法通过监视理论残差与实际残差的比值是否在一附近,应用模糊推理系统不断的调整量测噪声... 针对车载组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作条件的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的车载INS/GPS组合导航算法。该方法通过监视理论残差与实际残差的比值是否在一附近,应用模糊推理系统不断的调整量测噪声协方差阵的加权,对卡尔曼滤波的量测噪声协方差阵进行递推在线修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,从而使滤波器执行最优估计,提高导航系统的精度。对车载组合导航系统的仿真结果表明,这种算法对时变的量测噪声具有较强的自适应性,进而精度比常规卡尔曼滤波也大为提高,是一种可行的车载组合导航算法。 展开更多
关键词 模糊自适应滤波 卡尔曼滤波 车载组合导航系统 ins/gps
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自适应UKF算法及其在GPS/INS组合导航中的应用 被引量:36
4
作者 高为广 何海波 陈金平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期505-509,共5页
提出了一种自适应无迹Kalman滤波(UKF)算法.针对UKF受初始值误差和动力学模型异常扰动误差影响的问题,将自适应估计原理引入到UKF算法,将动力学模型信息对导航解的贡献进行合理调整.计算结果表明,在GPS/INS松组合导航系统数据处理时,UK... 提出了一种自适应无迹Kalman滤波(UKF)算法.针对UKF受初始值误差和动力学模型异常扰动误差影响的问题,将自适应估计原理引入到UKF算法,将动力学模型信息对导航解的贡献进行合理调整.计算结果表明,在GPS/INS松组合导航系统数据处理时,UKF算法略优于扩展Kalman滤波(EKF),自适应UKF算法优于自适应EKF算法,自适应UKF算法能够很好地抑制动力学模型误差对导航解的影响,进一步提高导航解的精度和可靠性. 展开更多
关键词 扩展Kalman滤波 无迹Kalman滤波 自适应估计 gps/ins组合导航
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GPS/INS组合导航系统半实物仿真研究 被引量:19
5
作者 王艳东 黄继勋 范跃祖 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期299-301,共3页
为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分... 为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分别进行了GPS/INS位置、速度组合和伪距、伪距率组合仿真,仿真中组合Kalman滤波器采用数值稳定性较好的UD分解算法.最后给出了纯惯导及组合后系统的位置、速度误差仿真曲线。 展开更多
关键词 惯性导航 组合导航系统 半实物仿真 gps/ins
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GPS/INS 组合导航系统降阶滤波器设计 被引量:10
6
作者 何秀凤 刘建业 袁信 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期75-79,共5页
本文研究了某型号飞机上GPS/平台惯性组合导航系统中降阶卡尔曼滤波的设计方法。文中提出了一种降阶滤波器结构,并讨论了模型误差的伪随机噪声补偿方法。采用蒙特——卡洛分析法对降阶滤波器的实际误差进行了数字仿真,结果表明:... 本文研究了某型号飞机上GPS/平台惯性组合导航系统中降阶卡尔曼滤波的设计方法。文中提出了一种降阶滤波器结构,并讨论了模型误差的伪随机噪声补偿方法。采用蒙特——卡洛分析法对降阶滤波器的实际误差进行了数字仿真,结果表明:本文提出的这种降阶滤波器能保证组合系统的导航精度。 展开更多
关键词 惯性导航系统 gps 降价滤波器 ins 组合导航
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改进的强跟踪UKF算法及其在INS/GPS组合导航中的应用 被引量:28
7
作者 胡高歌 刘逸涵 +1 位作者 高社生 杨一 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期634-639,共6页
针对标准UKF缺乏对系统状态异常的自适应调整能力,导致滤波精度降低的问题,提出一种改进的强跟踪UKF算法。该算法采用假设检验的方法对异常状态进行检测,当系统状态发生异常时,对预测协方差阵引入次优渐消因子自适应的调整滤波增益,实... 针对标准UKF缺乏对系统状态异常的自适应调整能力,导致滤波精度降低的问题,提出一种改进的强跟踪UKF算法。该算法采用假设检验的方法对异常状态进行检测,当系统状态发生异常时,对预测协方差阵引入次优渐消因子自适应的调整滤波增益,实现对系统真实状态的强跟踪。该算法中次优渐消因子的确定无需计算系统模型的雅克比矩阵,提高了传统强跟踪UKF的实用性。将提出的算法应用于INS/GPS组合导航系统进行仿真验证,并与标准UKF进行比较,结果表明,在系统状态存在异常时,提出的带单重次优渐消因子的强跟踪UKF得到的东向、北向位置误差在[-13.7 m,14.9 m]以内,带多重次优渐消因子的强跟踪UKF得到的东向、北向位置误差在[-10.0 m,12.1 m]以内,滤波性能明显优于标准UKF,提高了组合导航系统的解算精度。 展开更多
关键词 强跟踪滤波 无迹卡尔曼滤波 次优渐消因子 ins/gps组合导航
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INS/CNS/GPS组合导航数据融合算法与仿真研究 被引量:12
8
作者 张明源 王宏力 +1 位作者 李康伟 敖宏奎 《电光与控制》 北大核心 2008年第4期42-44,49,共4页
研究了INS/CNS/GPS组合导航系统的原理和特点,建立了组合导航系统的数学模型。分别利用集中卡尔曼滤波和联邦滤波数据融合原理对此系统进行了仿真研究,并指出了集中滤波器的不足之处。仿真结果表明采用全球定位系统和天文导航系统对惯... 研究了INS/CNS/GPS组合导航系统的原理和特点,建立了组合导航系统的数学模型。分别利用集中卡尔曼滤波和联邦滤波数据融合原理对此系统进行了仿真研究,并指出了集中滤波器的不足之处。仿真结果表明采用全球定位系统和天文导航系统对惯导系统误差进行修正不仅可以大幅度提高导航精度,而且通过比较和分析可知联邦滤波可以有效地提高导航系统的可靠性和复原能力,是理想的容错型信息融合算法。 展开更多
关键词 组合导航系统 数据融合 卡尔曼滤波 ins/CNS/gps
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基于EMD-小波随机消噪模型的GPS/INS组合导航 被引量:7
9
作者 王坚 李增科 +1 位作者 高井祥 王金岭 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期406-412,共7页
为提高GPS/INS组合导航精度,提出了EMD-小波INS随机误差削弱模型.首先分析了GPS/INS组合系统的误差特点,给出组合导航的基本原理.基于EMD的多尺度结构,结合小波分解理论,提出基于EMD-小波的GPS/INS组合导航技术路线.采集新南威尔士大学... 为提高GPS/INS组合导航精度,提出了EMD-小波INS随机误差削弱模型.首先分析了GPS/INS组合系统的误差特点,给出组合导航的基本原理.基于EMD的多尺度结构,结合小波分解理论,提出基于EMD-小波的GPS/INS组合导航技术路线.采集新南威尔士大学校园内的实测数据,分别选用1 s与2 s的GPS采样信息和100 Hz的INS数据,进行融合试验.用随机模型消噪前后的INS数据计算导航解,并与GPS测量的位置进行比较,分析误差分布情况.结果表明,滤波后的INS自主导航解要优于滤波前.当GPS更新周期为1 s时,X,Y,Z方向上导航精度分别提高9.07%,13.89%,35.14%,残差最大值分别减小2.62%,19.54%,31.23%.当GPS更新周期为2 s时,X,Y,Z方向上导航精度分别提高17.82%,23.46%,22.48%,残差最大值分别减小14.34%,28.85%,17.48%. 展开更多
关键词 gps/ins组合导航 经验模态分解 小波变换 随机误差
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GPS/INS组合导航在制导火箭弹中的应用 被引量:10
10
作者 丁传炳 王良明 常思江 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2010年第11期138-141,共4页
为实时、精确获得火箭弹飞行过程中的状态参数,针对火箭弹的导航环境,研究了GPS/INS组合导航系统在制导火箭弹中的应用,建立了组合系统的动态方程及位置、速度组合误差模型,采用卡尔曼滤波器对该组合系统进行最优估计并进行了仿真分析... 为实时、精确获得火箭弹飞行过程中的状态参数,针对火箭弹的导航环境,研究了GPS/INS组合导航系统在制导火箭弹中的应用,建立了组合系统的动态方程及位置、速度组合误差模型,采用卡尔曼滤波器对该组合系统进行最优估计并进行了仿真分析。仿真结果表明,组合导航系统能为火箭弹制导提供高精度的位置姿态信息,进而为控制系统提供较精确的测量信息,从而大大提高了火箭弹的射击精度。考虑到导航系统成本较低、工作可靠,算法可以实时实现,因此研究结果具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 制导火箭弹 gps ins 卡尔曼滤波 组合导航
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分布式INS/GPS组合导航仿真器开发 被引量:10
11
作者 李新刚 袁建平 罗建军 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第5期933-935,共3页
在研制INS/GPS组合导航系统之前建立INS/GPS组合导航仿真器系统是节约研制成本和缩短开发周期的有效途径,利用多台计算机搭建分布式组合导航仿真器能够更逼真的对系统进行仿真。该仿真器由GPS仿真子系统、INS仿真子系统和INS/GPS组合导... 在研制INS/GPS组合导航系统之前建立INS/GPS组合导航仿真器系统是节约研制成本和缩短开发周期的有效途径,利用多台计算机搭建分布式组合导航仿真器能够更逼真的对系统进行仿真。该仿真器由GPS仿真子系统、INS仿真子系统和INS/GPS组合导航仿真子系统三大部分组成,对该系统之间的硬件接口设计、算法和软件开发进行了论述,对比较难解决的系统同步问题提出了解决方法。最终的设计方案已成功的应用于某飞机仿真系统中。 展开更多
关键词 分布式仿真 ins gps 组合导航 仿真器
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INS/GPS组合导航系统的数据同步技术研究 被引量:41
12
作者 游文虎 姜复兴 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第4期20-22,35,共4页
指出在组合导航系统进行有效的信息融合之前,对来自不同导航传感器的数据进行同步化处理是非常重要的前提。对INS (惯性导航系统)和GPS构成的组合系统中的数据同步技术进行研究,提出了一种以GPS接收机输出的1PPS(每秒一个脉冲)作为参考... 指出在组合导航系统进行有效的信息融合之前,对来自不同导航传感器的数据进行同步化处理是非常重要的前提。对INS (惯性导航系统)和GPS构成的组合系统中的数据同步技术进行研究,提出了一种以GPS接收机输出的1PPS(每秒一个脉冲)作为参考时标,软硬件相结合的实时数据同步方法。实验结果表明:该方法能保证数据在融合点上准确同步。 展开更多
关键词 ins/gps组合导航系统 数据同步 导航传感器 惯性导航系统 全球定位系统 中断
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INS/GPS组合导航方式及应用前景 被引量:11
13
作者 韩军海 谢玲 陈家斌 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2002年第4期66-68,76,共4页
主要对惯性导航与卫星导航的各种组合方式作了详细的介绍 ,并分析了采用 INS与 GPS相结合时整个系统的性能和滤波算法 ,并对 INS/GPS组合导航的应用前景做了一般性的分析。
关键词 ins/gps组合导航 惯性导航 卫星导航
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低成本车载GPS/INS组合导航姿态角更新算法 被引量:7
14
作者 吴富梅 聂建亮 何正斌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期675-679,共5页
低成本INS系统的元件误差严重影响INS导航精度。针对车载系统,提出一种低成本车载GPS/INS组合导航姿态角更新算法。首先在GPS/INS组合导航Kalman滤波方程基础上,给出两种姿态角更新的观测方程。然后给出利用GPS测速确定航向角的原理,并... 低成本INS系统的元件误差严重影响INS导航精度。针对车载系统,提出一种低成本车载GPS/INS组合导航姿态角更新算法。首先在GPS/INS组合导航Kalman滤波方程基础上,给出两种姿态角更新的观测方程。然后给出利用GPS测速确定航向角的原理,并且对低成本车载INS系统的俯仰角和翻滚角进行了分析,指出由INS随机误差造成的俯仰角和翻滚角误差比其本身量值要大,建议令俯仰角和翻滚角数值保持不变。利用实测算例确定了不同速度下的航向角精度,并且验证了该算法的有效性,以及相对于基于位置、速度组合的Kalman滤波,导航精度有明显提高。 展开更多
关键词 姿态角更新 gps/ins组合导航 KALMAN滤波 gps测速
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GPS/INS组合导航系统时间同步方法研究 被引量:10
15
作者 肖进丽 潘正风 黄声享 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2007年第4期27-29,58,共4页
在设计和实现GPS/INS组合导航系统时,各子系统的时间同步是最关键的问题。首先对GPS/INS组合导航系统的时间同步问题作基本描述,然后在简要分析基于GPS接收机的1 pps脉冲信号同步采样技术的基础上,提出另外一种基于GPS和INS的1 pps脉... 在设计和实现GPS/INS组合导航系统时,各子系统的时间同步是最关键的问题。首先对GPS/INS组合导航系统的时间同步问题作基本描述,然后在简要分析基于GPS接收机的1 pps脉冲信号同步采样技术的基础上,提出另外一种基于GPS和INS的1 pps脉冲信号的时间比对同步方法,这种方法能较好地解决GPS接收机由于失锁引起的1 pps信号抖动,将晶体振荡器的短期稳定度和GPS时间的长期稳定度结合起来,使各子系统数据在时间上能准确同步。 展开更多
关键词 gps/ins 组合导航 时间同步
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UKF在深组合GPS/INS导航系统中的应用 被引量:6
16
作者 张敏虎 任章 华春红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期697-700,共4页
采用联邦滤波的深组合GPS/INS导航系统预滤波器量测模型具有很强的非线性,导致扩展卡尔曼滤波(EKF)的预滤波器估计精度不高。Unscented卡尔曼滤波(UKF)方法是一种非线性分布近似方法,它使用有限数量的sigma点去逼近整个非线性动态系统... 采用联邦滤波的深组合GPS/INS导航系统预滤波器量测模型具有很强的非线性,导致扩展卡尔曼滤波(EKF)的预滤波器估计精度不高。Unscented卡尔曼滤波(UKF)方法是一种非线性分布近似方法,它使用有限数量的sigma点去逼近整个非线性动态系统的分布可能,从而避免了对非线性测量模型进行线性化,具有较高的精度和较好的鲁棒性。在分析深组合导航系统预滤波器模型和UKF原理的基础上,设计了基于UKF滤波算法的预滤波器,对码相位误差、载波相位误差、载波频率误差、载波频率变化率等参数进行估计,同时将UKF和EKF算法进行了仿真比较。结果表明,在深组合导航系统中使用UKF滤波比EKF有更高的导航定位精度。 展开更多
关键词 组合导航 gps/ins 组合 UNSCENTED卡尔曼滤波
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基于载波相位平滑伪距技术的GPS/INS组合导航 被引量:9
17
作者 吴富梅 唐颖哲 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第1期130-135,共6页
给出了基于载波相位平滑伪距技术的GPS/INS组合导航的公式并进行了误差分析。用算例对该算法进行验证,结果表明:如果GPS周跳较少或不发生周跳,基于载波相位平滑伪距技术的GPS/INS组合导航的精度较伪距紧组合导航有较大的提高;反之,精度... 给出了基于载波相位平滑伪距技术的GPS/INS组合导航的公式并进行了误差分析。用算例对该算法进行验证,结果表明:如果GPS周跳较少或不发生周跳,基于载波相位平滑伪距技术的GPS/INS组合导航的精度较伪距紧组合导航有较大的提高;反之,精度提高不显著。 展开更多
关键词 载波相位平滑伪距 gps/ins 组合导航 gps ins
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INS/GPS组合导航系统的数据精确同步方法 被引量:11
18
作者 徐世许 王涛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第5期563-565,共3页
对来自不同导航传感器的数据进行同步化处理是进行滤波、信息融合的重要前提。对几种INS/GPS组合导航系统的数据同步处理方法进行研究,分析各自的优点和不足。针对浅组合导航系统,提出了由美国NI公司PXI-6608计数器/定时器、GPS接收机及... 对来自不同导航传感器的数据进行同步化处理是进行滤波、信息融合的重要前提。对几种INS/GPS组合导航系统的数据同步处理方法进行研究,分析各自的优点和不足。针对浅组合导航系统,提出了由美国NI公司PXI-6608计数器/定时器、GPS接收机及PXI控制器组成的设计方案,分析了其同步实现的原理和方法。该同步方案的精度可达400 ns,适用于高精度要求的应用场合。 展开更多
关键词 组合导航 高精度 数据同步 ins/gps
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一种改进的INS/GPS组合导航鲁棒H_∞多重渐消容错滤波算法 被引量:14
19
作者 陈有荣 袁建平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期930-936,共7页
在对适用于INS/GPS组合导航的H∞滤波方法进行了深入研究基础上,提出了一种改进的H∞多重渐消容错滤波算法。首先给出了H∞滤波算法,然后对渐消记忆滤波方法进行了有效的改进,提出了多重渐消因子矩阵对称加权的滤波算法和残差归一化的... 在对适用于INS/GPS组合导航的H∞滤波方法进行了深入研究基础上,提出了一种改进的H∞多重渐消容错滤波算法。首先给出了H∞滤波算法,然后对渐消记忆滤波方法进行了有效的改进,提出了多重渐消因子矩阵对称加权的滤波算法和残差归一化的多重渐消滤波方法,有效避免了残差量级差别所导致的残差检测失效和修正作用失配,最后提出了一种双重故障检测的容错策略,构造了改进的鲁棒H∞容错滤波器。仿真结果表明,改进的H∞容错滤波方法较常规Kalman滤波对系统模型和噪声的不确定干扰具有很强的鲁棒性,在有色噪声情况下具有高于常规Kalman滤波的精度,对于故障具有较强的检测能力和较好的组合效果,更加贴近于工程应用需求。 展开更多
关键词 H∞容错滤波 组合导航 残差归一化 ins/gps 故障诊断
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卡尔曼滤波直接法在INS/GPS组合导航系统中的应用 被引量:5
20
作者 高社生 周涛 赵忠 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期28-30,共3页
结合 INS/GPS组合导航系统 ,讨论了卡尔曼滤波直接法的应用。仿真结果证明
关键词 ins gps 组合导航系统 卡尔曼滤波
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