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UWB/INS紧组合变分贝叶斯自适应滤波算法 被引量：1
1
作者 徐天河 王森 代培培 《导航定位学报》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
针对超宽带(UWB)与惯性导航系统(INS)紧组合在实际环境中面临非线性误差和噪声干扰的问题,提出一种变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VBAKF)的UWB/INS紧组合导航算法:通过引入变分贝叶斯方法,自适应调整系统噪声统计特性未知情况下的滤波精度... 针对超宽带(UWB)与惯性导航系统(INS)紧组合在实际环境中面临非线性误差和噪声干扰的问题,提出一种变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VBAKF)的UWB/INS紧组合导航算法:通过引入变分贝叶斯方法,自适应调整系统噪声统计特性未知情况下的滤波精度,提升滤波性能,并引入高程约束模型,增强高程方向的定位精度;建立UWB/INS紧组合模型,给出VBAKF滤波算法,对比分析VBAKF与传统自适应卡尔曼滤波(AKF)的状态估计性能差异。实验结果显示,VBAKF方法在东、北、天方向的定位精度相比于传统方法可分别提高16.13%、21.43%和6.25%,表明VBAKF方法能显著提高系统状态估计的准确性和可靠性,有效提高UWB/INS组合导航系统在实测环境下的适应能力。 展开更多
关键词 变分贝叶斯 超宽带(UWB) 惯性导航系统(inS) 紧组合 组合导航
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一种顾及杆臂误差的GNSS/INS倾斜测量方法
2
作者 王献中 杨哲华 +2 位作者 陈孔哲 孙峰 李鑫 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第3期219-228,共10页
为提高全球导航卫星系统(GNSS)测绘一体机的作业效率和范围,提出了一种顾及杆臂误差的GNSS/惯性导航系统(INS)倾斜测量方法。首先利用测量杆顶端的实时动态差分定位(RTK)位置和杆尖的位置构成的向量建立INS航向观测方程,初始化INS航向... 为提高全球导航卫星系统(GNSS)测绘一体机的作业效率和范围,提出了一种顾及杆臂误差的GNSS/惯性导航系统(INS)倾斜测量方法。首先利用测量杆顶端的实时动态差分定位(RTK)位置和杆尖的位置构成的向量建立INS航向观测方程,初始化INS航向。然后利用GNSS/INS组合算法完成INS误差估计,并计算杆尖点的位置。在首次使用时,利用两个滤波器协同工作实现对杆臂误差的估计。测试结果表明,杆臂误差标定平均耗时为27.1 s,总体标定精度为4.3 mm;倾斜测量初始化平均时间为5.5 s;在45°以内的倾斜角内,开阔场景下的水平/高程误差小于2.0 cm/1.8 cm,相比不校准杆臂误差,精度分别提升33.9%和25.8%;GNSS遮挡场景下的水平/高程误差小于2.7 cm/3.0 cm,相比不校准杆臂误差,精度分别提升23.2%和23.2%,验证了所提方法能够在杆体倾斜以及GNSS遮挡环境下实现对杆尖点的高精度测量,且无需对中操作。 展开更多
关键词 GNSS/inS组合 惯导-RTK 倾斜测量 inS初始化
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城市遮挡与多路径环境下GNSS/INS组合定位方法 被引量：1
3
作者 周勇 王鹤 王剑 《导航定位学报》 北大核心 2025年第1期113-118,共6页
为了进一步提高全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航在城市遮挡与多路径环境下的定位精度,提出一种基于自适应滤波的GNSS/INS组合导航定位提升方案:结合改进的自适应滤波算法,对多路径及遮挡物环境下的信号干扰问题进行研... 为了进一步提高全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航在城市遮挡与多路径环境下的定位精度,提出一种基于自适应滤波的GNSS/INS组合导航定位提升方案:结合改进的自适应滤波算法,对多路径及遮挡物环境下的信号干扰问题进行研究,以提高GNSS/INS组合导航定位的精度;然后通过改进自适应抗差滤波、新息异常判断及更合理地构建抗差因子,实现整合改进自适应滤波算法的GNSS/INS组合导航定位系统构建;最后在构建GNSS/INS组合导航定位整体系统框架的基础上,对系统关键技术包括改进的双窗口自适应滤波及新息占比的判断进行阐述。实验结果表明,通过对姿态角精度的提升效果及N、E、U三向位置误差减少情况2个方面进行对比,提出的方案对GNSS/INS组合导航定位的定位精度提升效果明显,运行更加可靠稳定。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(inS)组合导航 定位精度 松组合 新息异常 自适应滤波
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城市峡谷环境下基于多级弹性策略的RTK/INS紧组合导航方法
4
作者 刘均杰 孟骞 +2 位作者 姜颖颖 翟亚慰 周睿阳 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第8期302-310,共9页
针对GNSS/INS高精度组合导航模型在复杂城市峡谷环境下卫星信号容易受到遮挡、多路径效应和故障干扰的问题,提出了一种基于多级弹性策略的RTK/INS紧组合方法,通过“异常检测-故障排除-多源增强”的分级处理机制提升系统精度和鲁棒性。首... 针对GNSS/INS高精度组合导航模型在复杂城市峡谷环境下卫星信号容易受到遮挡、多路径效应和故障干扰的问题,提出了一种基于多级弹性策略的RTK/INS紧组合方法,通过“异常检测-故障排除-多源增强”的分级处理机制提升系统精度和鲁棒性。首先,该方法在卫星RTK定位阶段,通过引入基于卡方检验的故障检测方法,实现对每个历元观测数据中故障的快速判别。若检测到故障,便执行解分离,精准定位故障卫星并进行故障隔离,从而提升卫星导航系统的可靠性。然而,由于门限检测方法原理的局限性,尽管宽松的门限设置有助于确保“大故障”被及时检测,但也可能引发虚警,导致部分“小故障”未能完全排除。为进一步提高组合导航系统的弹性和可靠性,采用IGG-Ⅲ抗差估计方法,动态调整组合导航系统的观测权重,进一步增强系统对门限下“小故障”的抑制能力,提高复杂场景下导航系统的整体性能。实验结果表明,所提出的算法在东向定位误差降低了34.29%,在北向误差上降低了13.22%,尤其在天向定位误差上取得了55.87%的显著降低。整体性能评估结果表明,所提算法的三维定位性能相比传统方法提高了46%,充分验证了该方法在复杂城市峡谷环境下的有效性与鲁棒性。 展开更多
关键词 弹性导航 GNSS/inS紧组合 解分离 抗差估计
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丝胶通过Akt1调控PI3K/Akt/NF-κB信号通路对链脲佐菌素引起INS-1细胞损伤的保护作用及其机制
5
作者 陈程 李警耀 +2 位作者 胡万祥 刘东慧 陈志宏 《吉林大学学报(医学版)》 北大核心 2025年第3期590-598,共9页
目的:探讨丝胶对链脲佐菌素(STZ)致损伤INS-1细胞磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B (Akt)/核因子κB (NF-κB)信号通路和细胞凋亡的影响,并阐明其作用机制。方法:采用含0、0.1、0.3、1.0、3.0和10.0μmol·L^(-1)Akt1抑制剂A-674563... 目的:探讨丝胶对链脲佐菌素(STZ)致损伤INS-1细胞磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B (Akt)/核因子κB (NF-κB)信号通路和细胞凋亡的影响,并阐明其作用机制。方法:采用含0、0.1、0.3、1.0、3.0和10.0μmol·L^(-1)Akt1抑制剂A-674563及10 mmol·L^(-1)STZ及600 mg·L^(-1)丝胶的完全培养基培养INS-1细胞,分为0、0.1、0.3、1.0、3.0和10.0μmol·L^(-1)A-674563组,另设置对照组(不含药物的完全培养基),采用细胞计数试剂盒8 (CCK-8)法检测INS-1细胞存活率,并计算半数抑制浓度(IC50)值,筛选A-674563最佳抑制浓度,并采用Western blotting法验证。将INS-1细胞分为正常对照组(完全培养基)、模型组(10 mmol·L^(-1)STZ+完全培养基)、低、中和高剂量丝胶组(10 mmol·L^(-1)STZ+150 mg·L^(-1)丝胶+完全培养基、10 mmol·L^(-1)STZ+300 mg·L^(-1)丝胶+完全培养基和10mmol·L^(-1)STZ+600mg·L^(-1)丝胶+完全培养基),采用CCK-8法检测各组INS-1细胞存活率,筛选丝胶最佳作用浓度。另将INS-1细胞分为正常对照组(完全培养基)、模型组(10 mmol·L^(-1)STZ+完全培养基)、丝胶组(10 mmol·L^(-1)STZ+600 mg·L^(-1)丝胶+完全培养基)和A-674563组(10 mmol·L^(-1)STZ+600 mg·L^(-1)丝胶+0.3μmol·L^(-1)A-674563+完全培养基),采用流式细胞术检测各组INS-1细胞凋亡率,实时荧光定量PCR (RT-qPCR)法检测各组INS-1细胞中Akt1、NF-κB、肿瘤坏死因子α (TNF-α)和白细胞介素6 (IL-6) mRNA表达水平,Western blotting法检测各组INS-1细胞磷酸化Akt1 (p-Akt1)和NF-κB蛋白表达水平,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组INS-1细胞中TNF-α和IL-6水平。结果:对照组INS-1细胞存活率为100.00%±0.00%,0、0.1、0.3、1.0、3.0和10.0μmol·L^(-1)A-674563+10 mmol·L^(-1)STZ+600 mg·L^(-1)丝胶+完全培养基共同作用后INS-1细胞存活率分别为82.50%±2.28%、69.47%±1.94%、51.51%±1.74%、38.94%±1.57%、24.79%±1.14%和19.85%±1.03%。A-674563对INS-1细胞的IC50值为0.3μmol·L^(-1),选择0.3μmol·L^(-1)A-674563作用INS-1细胞。与0μmol·L^(-1)A-674563比较,0.3μmol·L^(-1)A-674563+10 mmol·L^(-1)STZ+600 mg·L^(-1)丝胶+完全培养基共同作用下,INS-1细胞中p-Akt1蛋白表达水平明显降低(P<0.05)。CCK-8法检测,与正常对照组比较,模型组INS-1细胞存活率明显降低(P<0.05);与模型组比较,低、中和高剂量丝胶组INS-1细胞存活率均明显升高(P<0.05);与低和中剂量丝胶组比较,高剂量丝胶组INS-1细胞存活率明显升高(P<0.05),因此选择600 mg·L^(-1)丝胶作用细胞。与正常对照组比较,模型组INS-1细胞存活率明显降低(P<0.05);与模型组比较,丝胶组INS-1细胞存活率明显升高(P<0.05);与丝胶组比较,A-674563组INS-1细胞存活率明显降低(P<0.05)。流式细胞术检测,与正常对照组比较,模型组INS-1细胞凋亡率明显升高(P<0.05);与模型组比较,丝胶组INS-1细胞凋亡率明显降低(P<0.05);与丝胶组比较,A-674563组INS-1细胞凋亡率明显升高(P<0.05)。RT-qPCR法检测,与正常对照组比较,模型组INS-1细胞中Akt1mRNA表达水平明显降低(P<0.05);与模型组比较,低、中和高剂量丝胶组INS-1细胞中Akt1mRNA表达水平均明显升高(P<0.05);与低和中剂量丝胶组比较,高剂量丝胶组INS-1细胞中Akt1 mRNA表达水平明显升高(P<0.05)。与正常对照组比较,模型组INS-1细胞中NF-κB、TNF-α和IL-6 mRNA表达水平均明显升高(P<0.05);与模型组比较,丝胶组INS-1细胞中NF-κB、TNF-α和IL-6 mRNA表达水平均明显降低(P<0.05);与丝胶组比较,A-674563组INS-1细胞中NF-κB mRNA表达水平均明显升高(P<0.05)。Western blotting法检测,与正常对照组比较,模型组INS-1细胞中p-Akt1蛋白表达水平明显降低(P<0.05);与模型组比较,低、中和高剂量丝胶组INS-1细胞中p-Akt1蛋白表达水平均明显升高(P<0.05);与低和中剂量丝胶组比较,高剂量丝胶组INS-1细胞中p-Akt1蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。与正常对照组比较,模型组INS-1细胞中NF-κB蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与模型组比较,丝胶组INS-1细胞中NF-κB蛋白表达水平明显降低(P<0.05);与丝胶组比较,A-674563组INS-1细胞中NF-κB蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。ELISA法检测,与正常对照组比较,模型组INS-1细胞中TNF-α和IL-6水平均明显升高(P<0.05);与模型组比较,丝胶组INS-1细胞中TNF-α和IL-6水平均明显降低(P<0.05);与丝胶组比较,A-674563组INS-1细胞中TNF-α和IL-6水平均明显升高(P<0.05)。结论:丝胶通过靶向Akt1减轻PI3K/Akt/NF-κB信号通路介导的炎症反应和细胞凋亡,对STZ引起的INS-1细胞损伤具有保护作用。 展开更多
关键词 丝胶 inS-1细胞 磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B/核因子κB信号通路 炎症反应 细胞凋亡
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附加精密大气约束的多GNSS多频PPP-RTK/INS紧组合定位方法 被引量：1
6
作者 章繁 路威 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第2期155-163,178,共10页
针对精密单点定位-实时动态定位(PPP-RTK)在城市动态复杂环境下存在定位连续性和可用性低的问题,提出一种附加精密大气约束的多GNSS多频PPP-RTK/惯性导航系统(INS)紧组合定位方法。首先基于PPP模糊度固定解提取精密大气改正数,然后融合... 针对精密单点定位-实时动态定位(PPP-RTK)在城市动态复杂环境下存在定位连续性和可用性低的问题,提出一种附加精密大气约束的多GNSS多频PPP-RTK/惯性导航系统(INS)紧组合定位方法。首先基于PPP模糊度固定解提取精密大气改正数,然后融合多GNSS多频信号与INS观测值,构造多GNSS多频PPP-RTK/INS紧组合模型,提升面向城市动态复杂场景的高精度位置服务能力,最后通过城市实测车载数据验证算法有效性。实验结果表明:在GPS+Galileo组合中,与三频PPP-RTK相比,三频PPP-RTK/INS紧组合模型在东、北和天向定位偏差优于[0.2 0.2 0.5] m的历元占比由92.70%提升至98.09%,模糊度固定率由81.25%提升至93.69%,系统定位连续性和可用性大幅提升。然而,多频PPP-RTK/INS紧组合模型相较双频PPP-RTK/INS提升有限,这可能与PPP-RTK深度融合INS观测值后的结构优化有关。 展开更多
关键词 精密单点定位-实时动态定位 惯性导航系统 车载动态定位 多GNSS多频观测值
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因子图框架下里程计辅助GNSS/INS组合导航算法 被引量：4
7
作者 唐卫明 戚克培 +3 位作者 邓辰龙 邹璇 李洋洋 胡泽奇 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第3期63-68,共6页
在复杂观测环境下,GNSS/INS组合导航系统的GNSS信号易受干扰从而导致INS独立导航精度迅速下降。针对上述问题,本文基于因子图的里程计辅助GNSS/INS组合导航算法,利用里程计观测信息结合非完整性约束构建航向速度约束方程,同时采用能多... 在复杂观测环境下,GNSS/INS组合导航系统的GNSS信号易受干扰从而导致INS独立导航精度迅速下降。针对上述问题,本文基于因子图的里程计辅助GNSS/INS组合导航算法,利用里程计观测信息结合非完整性约束构建航向速度约束方程,同时采用能多次线性化计算和多次迭代的因子图优化方法进行参数估计。实际车载试验解算结果表明,在GNSS信号良好时,基于因子图方法比滤波方法具有更快的收敛时间,收敛速度提高了近10倍;在GNSS信号发生中断时,添加里程计辅助后组合导航系统在东向和北向分别提升了83%和89%。与传统的滤波融合手段相比,本文采用因子图优化后在东向和北向的定位精度分别有63%、70%的改善。 展开更多
关键词 GNSS inS 轮式里程计 因子图优化 组合导航
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基于自适应高斯渐进滤波的工程车GNSS/INS紧组合定位 被引量：1
8
作者 张文安 沈嘉俊 +2 位作者 史秀纺 杨旭升 王军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期620-628,共9页
研究了量测野值影响下的工程车GNSS/INS紧组合定位问题,提出了一种基于自适应高斯渐进滤波的车辆定位方法。首先,为降低量测野值对滤波器的破坏风险,利用假设检验方法对量测野值进行检测和剔除;其次,对于野值漏检测引起的定位性能下降... 研究了量测野值影响下的工程车GNSS/INS紧组合定位问题,提出了一种基于自适应高斯渐进滤波的车辆定位方法。首先,为降低量测野值对滤波器的破坏风险,利用假设检验方法对量测野值进行检测和剔除;其次,对于野值漏检测引起的定位性能下降的问题,设计了自适应的高斯渐进滤波方法来补偿量测的不确定性;特别地,利用线性化误差与系统估计误差的变化关系,对渐进量测更新方式进行了改进,从而实现对线性化误差的间接补偿。最后,通过工程车GNSS/INS紧组合定位实验进行结果分析,验证了所提方法的可靠性和优越性。 展开更多
关键词 GNSS/inS紧组合 工程车 量测野值 高斯渐进
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基于MEMS IMU的GNSS RTK/INS紧组合定位分析 被引量：7
9
作者 谢晴 张全 +3 位作者 章红平 陈德忠 李治君 崔宇璐 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期89-95,共7页
本文针对复杂动态的城市环境自动驾驶规模化应用需求,提出惯性单元辅助RTK快速收敛的自动驾驶低成本、高精度定位方法。使用MEMS IMU M39和战术级IMU Pos320,通过对多组实测车载数据进行仿真中断,得到INS位置漂移误差、模糊度收敛时间... 本文针对复杂动态的城市环境自动驾驶规模化应用需求,提出惯性单元辅助RTK快速收敛的自动驾驶低成本、高精度定位方法。使用MEMS IMU M39和战术级IMU Pos320,通过对多组实测车载数据进行仿真中断,得到INS位置漂移误差、模糊度收敛时间、模糊度固定正确性指标,再对无惯导辅助、M39辅助模糊度固定和Pos320辅助3种情形下的模糊度固定时间和定位精度进行了统计和分析。结果表明,M39在GNSS中断5 s时可辅助RTK实现模糊度瞬时固定,中断时间为10 s时可以将RTK模糊度收敛时间压缩至1/4。MEMS IMU的加入使得RTK模糊度固定错误个数显著下降,10 cm以内高精度定位占比由62.25%提高至98.44%。试验验证了MEMS IMU辅助RTK能够加快模糊度收敛速度,提高了其在自动驾驶导航定位应用中的精度和可靠性。 展开更多
关键词 组合导航 RTK/inS紧组合 MEMS IMU 载波相位 模糊度固定
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城市峡谷下视觉辅助的GNSS/INS多阶段定位方法 被引量：5
10
作者 田哲铭 李旭 +2 位作者 胡悦 韦坤 刘锡祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期217-225,共9页
城市峡谷环境中卫星信号遮挡严重且质量易变,导致智能车的定位易失准甚至失效。为有效利用可观测的卫星信号,提出了一种基于可视卫星的GNSS/INS融合定位方法。首先,利用鱼眼相机筛选视距卫星,进而基于正交回归拟合方法定义空视情况优劣... 城市峡谷环境中卫星信号遮挡严重且质量易变,导致智能车的定位易失准甚至失效。为有效利用可观测的卫星信号,提出了一种基于可视卫星的GNSS/INS融合定位方法。首先,利用鱼眼相机筛选视距卫星,进而基于正交回归拟合方法定义空视情况优劣;接着,构建基于因子图的GNSS/INS融合定位框架,考虑到观测的不稳定性,分别构建了伪距、多普勒频率、载波相位观测因子,并在满足观测条件时增添对应的约束因子进行优化;最后,设计了基于空视情况的区间优化规则,优化长度跟随遮挡区间变化,以适应不同的遮挡情况。实车实验表明,相比传统的多传感融合方法,本文的多阶段定位方法在严重遮挡区域内定位精度提高了40%以上,有效提高了城市峡谷中的定位精度。 展开更多
关键词 城市峡谷定位 非视距信号 GNSS/inS紧组合 因子图
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基于组合历元新息抗差的GNSS/INS欺骗检测方法 被引量：9
11
作者 武文博 吕志伟 +2 位作者 周玟龙 柯晔 谢亚楠 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期354-362,共9页
针对传统的全球卫星导航系统/惯性导航系统(GNSS/INS)新息平均抗差欺骗检测算法对阶跃式欺骗存在检测时延长、对斜坡式欺骗检测不敏感等问题,提出了一种基于组合历元新息抗差的GNSS/INS欺骗检测方法。检测方法联合使用单历元新息和多历... 针对传统的全球卫星导航系统/惯性导航系统(GNSS/INS)新息平均抗差欺骗检测算法对阶跃式欺骗存在检测时延长、对斜坡式欺骗检测不敏感等问题,提出了一种基于组合历元新息抗差的GNSS/INS欺骗检测方法。检测方法联合使用单历元新息和多历元新息平均检测方法提高检测效率,构造多历元等价权因子加大对斜坡式欺骗的削弱力度,按欺骗类型进行分类处理。实验结果表明,与单历元新息检测方法和多历元新息平均检测方法相比,所提方法更具敏感性,能够检测到单历元新息无法检出的10 m的阶跃式欺骗和多历元新息平均法无法检出的0.03 m/s的斜坡式欺骗;多历元等价权因子能削弱在检测到斜坡式欺骗之前误差跟踪效应对新息的影响;在多通道欺骗场景下,所提方法使检测时延缩短了21.3%,对欺骗进行分类处理使得与真实轨迹的最大位置误差减小了86.6%,均方根误差减小了96.8%。 展开更多
关键词 GNSS/inS紧组合 欺骗检测 抗差估计 误差跟踪
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GNSS/INS组合导航中IMU参数设定与优化 被引量：1
12
作者 姚东雨 聂桂根 +2 位作者 樊静 张全 牛小骥 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期154-164,共11页
针对惯性测量单元(IMU)参数设置不合理导致全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航无法充分发挥IMU性能的问题,提出了一套IMU参数设定与优化方案,建立了以GNSS短期中断期间导航漂移误差统计值、理论估计精度一致性以及IMU误... 针对惯性测量单元(IMU)参数设置不合理导致全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航无法充分发挥IMU性能的问题,提出了一套IMU参数设定与优化方案,建立了以GNSS短期中断期间导航漂移误差统计值、理论估计精度一致性以及IMU误差参数估计稳定性为评估对象的考核准则,使优化后的IMU参数可以确保GNSS/INS组合导航解算中状态预测方差阵的准确性,实现预测信息与观测信息权重合理分配,进而保障GNSS/INS组合导航最优性能。实测验证采用ADIS16465和ICM206022款典型车规级和消费级微机电(MEMS)IMU进行性能测试分析,测试结果表明:初始IMU参数与GNSS/INS组合导航算法适配度较低,无法得到最优组合导航结果;优化后,IMU参数在保障组合导航最优性能基础之上,也可实现理论估计精度与实际精度高度一致。 展开更多
关键词 组合导航 惯性测量单元(IMU) 参数优化 权重分配 全球卫星导航系统(GNSS) 惯性导航系统(inS)
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顾及非视距与系统误差的UWB质量控制及其与GNSS/INS的组合定位 被引量：4
13
作者 吴鹏博 潘树国 +2 位作者 高旺 刘宏 贾丰硕 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期51-60,共10页
为提高GNSS拒止环境下定位系统的定位精度与稳定性,本文提出了顾及非视距与系统误差的UWB质量控制方法,并实现了其与GNSS/INS的组合定位。首先,综合考虑系统的稳定性与定位精度,以GNSS/INS松组合+UWB/INS紧组合的方式构建集中式卡尔曼滤... 为提高GNSS拒止环境下定位系统的定位精度与稳定性,本文提出了顾及非视距与系统误差的UWB质量控制方法,并实现了其与GNSS/INS的组合定位。首先,综合考虑系统的稳定性与定位精度,以GNSS/INS松组合+UWB/INS紧组合的方式构建集中式卡尔曼滤波;在此基础上,针对UWB中存在的NLOS误差,设计了基于滑动窗口与滤波新息向量的两步NLOS误差识别方法;最后,采用基于滤波估计的方法实时补偿UWB中的系统误差。实验结果表明,本文提出的UWB质量控制方法能够有效减小NLOS与系统误差的影响,GNSS/UWB/INS组合算法水平定位误差在5cm以内。在UWB布局合理的情况下,该方法无需依赖过多基站也可实现较高的定位精度。 展开更多
关键词 GNSS/UWB/inS组合导航 扩展卡尔曼滤波 质量控制 NLOS误差
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LS-SVM和抗差估计的GNSS/INS紧组合欺骗检测算法 被引量：4
14
作者 柯晔 吕志伟 +3 位作者 周玟龙 邓旭 商向永 武文博 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期299-307,共9页
针对传统欺骗检测算法对斜率较小的斜坡式欺骗检测时间过长、虚警率和漏检率偏高等问题,提出一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)和抗差估计的全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)紧组合欺骗检测算法。所提算法通过抗差自适应调整增... 针对传统欺骗检测算法对斜率较小的斜坡式欺骗检测时间过长、虚警率和漏检率偏高等问题,提出一种最小二乘支持向量机(LS-SVM)和抗差估计的全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)紧组合欺骗检测算法。所提算法通过抗差自适应调整增益矩阵,有效削弱欺骗对新息的影响,将抗差优化的训练数据集经LS-SVM回归得到的预测新息来代替滤波器中的欺骗新息,从而进一步提高对斜率较小的斜坡式欺骗检测处理能力。仿真结果表明:在检测欺骗值为0.1 m/s的斜坡式欺骗时,所提算法与传统算法相比,检测时间缩短26.65%,虚警率降低40.63%,定位精度提高72.72%。所提算法具有检测快、虚警率低的优势,适用于GNSS/INS紧组合导航用户的斜坡式欺骗检测。 展开更多
关键词 最小二乘支持向量机 抗差估计 GNSS/inS紧组合 欺骗检测 斜坡式
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不同场景下GNSS与INS组合定位性能评估 被引量：1
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作者 周佩旻 马下平 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第S02期263-266,301,共5页
为评估全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)在不同场景下导航性能的差异,本文利用卡尔曼滤波算法,使用由中国香港理工大学提供的2021年5月17、18日卫星原始观测值与惯导数据文件,利用开源软件GINav进行了单GNSS SPP、SPP/INS松组... 为评估全球卫星导航系统(GNSS)和惯性导航系统(INS)在不同场景下导航性能的差异,本文利用卡尔曼滤波算法,使用由中国香港理工大学提供的2021年5月17、18日卫星原始观测值与惯导数据文件,利用开源软件GINav进行了单GNSS SPP、SPP/INS松组合(LC)和紧组合(TC)3种模式的数据处理,并对不同模式的组合导航定位结果进行性能评估。结果表明,在不同场景下利用全球卫星导航技术和惯性导航相结合的卫星定位精度GNSS/INS松、紧组合系统模式在各个方面及定位精度上均优于单SPP系统模式。两者均可以实现动态厘米级、静态毫米级的定位精度;SPP/INS LC导航性能均优于单SPP、SPP/INS LC模式,具有更好的系统稳健性。 展开更多
关键词 GNSS/inS 紧组合 松组合 速度 精度 性能
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低功耗BDS-SPP/INS融合定位系统的设计与试验 被引量：3
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作者 张天 张智刚 +5 位作者 罗锡文 彭铭达 张国城 黄海翔 苑炳轩 张闻宇 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期437-445,共9页
【目的】融合定位设备大多依赖于BDS-RTK,而BDS-RTK功耗大,在网络信号不佳的区域无法获取差分链路,只能使用标准单点定位(Standard point positioning,SPP),而SPP定位系统存在定位误差大、抗干扰能力弱的问题。本研究致力于解决这些问... 【目的】融合定位设备大多依赖于BDS-RTK,而BDS-RTK功耗大,在网络信号不佳的区域无法获取差分链路,只能使用标准单点定位(Standard point positioning,SPP),而SPP定位系统存在定位误差大、抗干扰能力弱的问题。本研究致力于解决这些问题。【方法】提出一种惯性导航系统(Inertial navigation system,INS)和BDSSPP传感器信息融合卡尔曼滤波方法,基于该方法开发了低功耗融合定位系统。采用BDS-RTK作为基准,测试了BDS-SPP的低功耗模块静态和动态的误差、航姿参考系统(Attitude and heading reference system,AHRS)零偏和噪声,同时进行滤波器融合定位试验,检测在单天线BDS受到干扰时AHRS的断点续航情况。【结果】BDS定位的静态误差为0.4726 m,BDS-SPP/INS融合定位系统动态平均标准差小于1.9137 m,相较于融合前减少0.1652 m。断点续航试验结果表明,融合定位系统偏移距离平均标准差为3.6365 m,相较于融合前减少了2.5900 m。BDS-SPP/INS融合定位系统比BDS-RTK定位系统功率降低了33.3 W;融合后的输出频率较单独采用BDS-SPP情况提高了3倍。【结论】本文的融合定位装置提高了BDS-SPP的抗干扰能力,减少了定位误差,可以在缺少RTK链路的情况下为农业机器人提供定位,可以为农业机器人导航研究提供了技术基础。 展开更多
关键词 农业机器人 低功耗 BDS 信息融合 KALMAN滤波 inS
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基于VB-EKF的GPS/INS松组合导航定位算法 被引量：3
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作者 侯华 程萌 +2 位作者 黄鼎盛 郭胜杰 王天昊 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第6期282-286,共5页
针对应用在无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)中的全球定位系统/惯性导航系统(GPS/INS)松组合导航非线性系统受到外界噪声干扰导致量测噪声在滤波时不断变化,从而造成滤波精度下降等问题,提出一种变分贝叶斯扩展卡尔曼滤波(VB-EKF)... 针对应用在无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)中的全球定位系统/惯性导航系统(GPS/INS)松组合导航非线性系统受到外界噪声干扰导致量测噪声在滤波时不断变化,从而造成滤波精度下降等问题,提出一种变分贝叶斯扩展卡尔曼滤波(VB-EKF)算法。该算法利用EKF(Extended Kalman Filter)将非线性系统中的状态函数和量测函数展开为线性方程,并将两个不同的导航系统数据进行融合,避免了单系统导航定位发散的问题。考虑到组合系统中量测噪声的时变特性,引入变分贝叶斯算法进行改进,有效解决了系统滤波精度下降问题。仿真结果表明,VB-EKF较EKF算法可有效提高滤波稳定性,进而提高系统导航定位精度。 展开更多
关键词 无人机 全球定位系统 惯性导航系统 组合导航 变分贝叶斯 扩展卡尔曼滤波
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玄参水提取物对高糖暴露条件下INS-1细胞AMPK的激活作用
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作者 郭旭 周俊 +6 位作者 李晓晗 陈仕琦 高艳果 张永红 王启斌 郑涛 陈黎 《医药导报》 CAS 北大核心 2024年第6期850-854,共5页
目的研究玄参水提取物(AESN)对高糖(HG)条件下INS-1细胞腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)活性的影响。方法将INS-1细胞培养于HG培养基中,并给予不同浓度AESN共孵育处理;利用细胞计数试剂-8(CCK-8)法检测AESN干预对细胞增殖/活力和焦亡小体形成... 目的研究玄参水提取物(AESN)对高糖(HG)条件下INS-1细胞腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)活性的影响。方法将INS-1细胞培养于HG培养基中,并给予不同浓度AESN共孵育处理;利用细胞计数试剂-8(CCK-8)法检测AESN干预对细胞增殖/活力和焦亡小体形成的影响,使用Western blotting法观察AESN对细胞内AMPK表达及磷酸化水平的影响;利用时间分辨-荧光共振能量转移(TR-FRET)实验检测AESN对AMPK激酶活性的影响。结果CCK-8检测结果显示同正常培养条件相比,HG暴露显著降低INS-1细胞增殖/活力并增加焦亡小体形成数量,Western blotting检测结果表明HG暴露可导致细胞内AMPK磷酸化水平下降;而AESN共孵育可呈浓度依赖性地增加INS-1细胞增殖/活力、抑制焦亡小体形成并激活AMPK。TR-FRET实验结果表明,AESN可浓度依赖性增加AMPK激酶活性。结论AESN对HG暴露条件下INS-1细胞AMPK具有激活作用。 展开更多
关键词 玄参 腺苷酸活化蛋白激酶 高糖暴露 inS-1细胞 荧光共振能量转移
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基于GNSS/INS的拖拉机导向轮偏转角度测量系统设计与试验 被引量：1
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作者 冯爽 张兆国 +2 位作者 孙连烛 王法安 解开婷 《智能化农业装备学报（中英文）》 2024年第2期33-41,共9页
传统的角度传感器在拖拉机导向轮偏转角度的测量中存在准确度不足、安装调试复杂等问题,这些问题制约了拖拉机在自动导航作业时的高精度、高稳定性的需求。鉴此,本文旨在构建并验证一种新型系统,该系统基于全球导航卫星系统(global navi... 传统的角度传感器在拖拉机导向轮偏转角度的测量中存在准确度不足、安装调试复杂等问题,这些问题制约了拖拉机在自动导航作业时的高精度、高稳定性的需求。鉴此,本文旨在构建并验证一种新型系统,该系统基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)和惯性导航系统(inertial navigation system,INS)的技术原理,能够实现对拖拉机导向轮动态角度的实时解算。首先,对GNSS/INS融合原理进行了深入的分析,并设计了相应的GNSS/INS数据测量台架试验,以获取角度传感器的测量值。随后,采用卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)、扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)和无迹卡尔曼滤波(untraced Kalman filter,UKF)三种滤波算法对角度测量值的滤波处理,以超调量、响应时间和稳定性等指标进行评价,结果表明UKF在本系统中表现最优。其次,针对不同工况(沥青路面和农田),进行了拖拉机在自动导航下转向和直线性能测试。在转向性能测试中,进行了1°、5°和15°的不同角度的固定测量,结果显示在1°时两种环境的响应时间最小,但均产生了最大超调量,同时随着角度的增加,系统对稳态误差的降低有明显作用。直线自动导航性能测试中,沥青路面和农田的最大横向偏差分别为17.51 mm和18.52 mm,系统误差分别为10.45 mm(2σ)和21.07 mm(2σ)。通过对比两种工况,沥青路面的各项性能指标上均优于农田环境,但两种工况在精度、响应时间和平稳性上均满足自动导航系统需求,可应用于拖拉机的自动导航作业中。 展开更多
关键词 GNSS/inS 拖拉机 导向轮偏转角度 卡尔曼滤波 自动导航
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复杂环境下GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合算法性能分析 被引量：4
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作者 屈昂 宋敏 +1 位作者 柴艳菊 张祎贺 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期38-45,共8页
针对城市复杂环境下精密单点定位(PPP)连续高精度定位受限的问题,本文基于北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)与全球定位系统(GPS)双系统,利用PPP与惯性导航系统(INS)紧组合算法来改善城市复杂环境下定位性能。通过构建GPS+BDS-3双系统PPP... 针对城市复杂环境下精密单点定位(PPP)连续高精度定位受限的问题,本文基于北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)与全球定位系统(GPS)双系统,利用PPP与惯性导航系统(INS)紧组合算法来改善城市复杂环境下定位性能。通过构建GPS+BDS-3双系统PPP/INS紧组合滤波模型,分别对GPS PPP、GPS+BDS-3 PPP、GPS PPP/INS紧组合、GPS+BDS-3PPP/INS紧组合4种方案在城区开阔、复杂环境下的定位、测速、定姿性能进行了分析和评估。实验结果表明,开阔环境下PPP/INS紧组合相比PPP定位精度略有提升;而在复杂环境下PPP/INS紧组合可显著解决PPP定位结果连续性和有效性较差的问题;引入BDS-3后,PPP/INS紧组合导航性能进一步提升,GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合相比GPS PPP/INS紧组合,在东、北、天方向上,开阔环境下定位精度分别提升18.5%、32.7%、43.2%,复杂环境下定位精度分别提升35.9%、49.1%、56.5%。 展开更多
关键词 北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3) 精密单点定位(PPP) 惯性导航系统(inS) 紧组合 测速定姿
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