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SINS/GPS组合导航系统选星算法 被引量:9
1
作者 黄昆 胡小毛 +2 位作者 李士心 窦玉宝 郝研 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期718-722,共5页
选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的... 选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的卫星在ENU坐标系中的高度角和方位角解算出最佳四颗导航定位卫星,即基于G矩阵的选星算法。通过与两种常规选星算法的对比,验证了本算法具有较强的工程实用性。此外又推导了基于G矩阵的伪距、伪距率的SINS/GPS组合系统量测方程。该算法避免了求解卫星的位置,从而有效减少了计算量。 展开更多
关键词 sins/gps组合系统 紧耦合 几何精度因子 选星
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发射系下SINS/GPS组合导航系统的算法研究 被引量:3
2
作者 殷德全 熊智 +2 位作者 施丽娟 林爱军 郁丰 《兵工自动化》 2017年第10期6-10,共5页
基于地理坐标系下的传统捷联惯性导航系统无法直接获取发射系下的导航参数,难以满足空天飞行器等高轨道飞行器对高精度、高可靠性导航系统的需求,研究了发射系下捷联惯性导航算法。搭建了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的SINS/GPS组合导航模型... 基于地理坐标系下的传统捷联惯性导航系统无法直接获取发射系下的导航参数,难以满足空天飞行器等高轨道飞行器对高精度、高可靠性导航系统的需求,研究了发射系下捷联惯性导航算法。搭建了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的SINS/GPS组合导航模型,传感器获取的导航量测信息直接在发射系下进行捷联惯导解算,为飞行器等提供位置、姿态等信息。采用STM32、XSENS惯性器件和GPS接收机构建相应的算法验证平台。实验结果表明:发射系下的SINS/GPS组合导航系统能提供较高的导航精度,从而验证了发射系下的SINS/GPS组合导航系统算法的正确性与合理性。 展开更多
关键词 发射惯性系 sins/gps组合导航 EKF 硬件平台
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两种H_∞滤波在SINS/GPS组合导航系统中的适应性 被引量:3
3
作者 屈新芬 李世玲 +1 位作者 祝刚 杨江 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第2期71-75,80,共6页
针对H∞鲁棒滤波实现算法在SINS/GPS组合导航系统中的适应性问题,将中央H∞滤波和次优后置H∞滤波用于开环SINS/GPS组合系统和闭环SINS/GPS组合系统中,进行滤波校正,结果表明:中央H∞滤波适于用在开环SINS/GPS组合系统中,次优后置H∞滤... 针对H∞鲁棒滤波实现算法在SINS/GPS组合导航系统中的适应性问题,将中央H∞滤波和次优后置H∞滤波用于开环SINS/GPS组合系统和闭环SINS/GPS组合系统中,进行滤波校正,结果表明:中央H∞滤波适于用在开环SINS/GPS组合系统中,次优后置H∞滤波适于用在闭环SINS/GPS组合系统。该结论可对组合导航系统中滤波算法的选取提供参考。 展开更多
关键词 H∞鲁棒滤波 组合导航系统 捷联惯性导航系统 gps
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车载SINS/GPS组合导航系统自适应联合滤波模型 被引量:1
4
作者 陶俊勇 陶利民 +1 位作者 温熙森 杨定新 《航空电子技术》 北大核心 1999年第3期30-34,共5页
在建立车载组合导航系统联合滤波模型及算法的基础上,定义了联合滤波模型融合信息在各子滤波器中的分配准则; 实现了联合滤波模型信息分配系数的自适应调节; 理论分析和计算机仿真结果均表明。
关键词 gps 组合导航系统 联合滤波模型 车载
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SINS/GPS组合导航系统仿真实验 被引量:3
5
作者 李鹏 郑志强 《声学与电子工程》 2007年第2期38-41,共4页
介绍了SINS/GPS组合导航系统仿真方案,仿真器包括四个模块:航迹模拟器、惯性元件和GPS仿真器、导航解算器和Kalman滤波器。SINS/GPS组合导航系统采用位置和速度组合模式,分别给出了纯SINS、组合导航系统及GPS信号短时间丢失时的位置、... 介绍了SINS/GPS组合导航系统仿真方案,仿真器包括四个模块:航迹模拟器、惯性元件和GPS仿真器、导航解算器和Kalman滤波器。SINS/GPS组合导航系统采用位置和速度组合模式,分别给出了纯SINS、组合导航系统及GPS信号短时间丢失时的位置、速度误差曲线。分析表明组合导航系统精度高于SINS和GPS分别单独工作时的精度。 展开更多
关键词 组合导航系统 KALMAN滤波 sins gps
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航空制导炸弹挠性SINS/GPS组合导航系统研究
6
作者 孙毅刚 郭新锋 《中国民航大学学报》 CAS 2007年第1期12-16,共5页
针对航空制导炸弹对低成本、高精度、高可靠性导航系统的需求,利用小型化挠性惯性测量组合(IMU)与高精度、高数据更新率的GPS-OEM板组成高精度、低成本的SINS/GPS组合导航系统。SINS和GPS采用速度、位置综合模式,利用Kalman滤波进行数... 针对航空制导炸弹对低成本、高精度、高可靠性导航系统的需求,利用小型化挠性惯性测量组合(IMU)与高精度、高数据更新率的GPS-OEM板组成高精度、低成本的SINS/GPS组合导航系统。SINS和GPS采用速度、位置综合模式,利用Kalman滤波进行数据融合。最后对该组合导航系统进行了数学仿真试验和车载试验。研究表明,此低成本的组合导航系统具有精度高、成本低、可靠性好、体积小等优良指标。 展开更多
关键词 航空制导炸弹sins/gps 组合导航系统 挠性惯性测量组合
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弹载SINS/GPS组合导航系统数据采集与同步设计 被引量:7
7
作者 高宁 李杰 +1 位作者 胡陈君 高诗尧 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第1期55-59,共5页
针对SINS/GPS组合导航系统来自两个导航系统的数据在时间上不同步导致在弹载高动态环境下导航精度降低的问题,设计了一种基于FPGA+DSP的小型嵌入式组合导航计算机平台.把GPS接收机提供的1PPS脉冲同时接入FPGA与DSP以提供时间基准,利用F... 针对SINS/GPS组合导航系统来自两个导航系统的数据在时间上不同步导致在弹载高动态环境下导航精度降低的问题,设计了一种基于FPGA+DSP的小型嵌入式组合导航计算机平台.把GPS接收机提供的1PPS脉冲同时接入FPGA与DSP以提供时间基准,利用FPGA实现MIMU与GPS数据在整秒时刻的同步采集,利用DSP实现同步时间差的求取以及GPS数据的外推拟合,完成SINS与GPS数据在信息融合时刻的同步.时间同步过程简单,同步精度高.为了验证方法的有效性,进行了跑车试验,试验结果表明系统所采用的方法可以有效地提高高动态下组合导航系统的精度,比较未经过时间同步处理的导航结果,该方法在姿态角和速度精度上提高了约70%,位置精度提高了约50%,具有一定的工程应用价值. 展开更多
关键词 sins/gps 组合导航 导航计算机 数据采集 时间同步
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H_∞滤波在GFSINS/GPS组合导航系统中的应用 被引量:1
8
作者 郭宁博 宋艳君 黄国荣 《电光与控制》 北大核心 2009年第9期63-66,69,共5页
以六加速度计的配置方案为例,介绍了GFSINS的工作原理;对GFSINS/GPS组合导航系统选择滤波器问题进行了详细的理论分析,提出了基于H∞滤波器的组合方法;该方法将惯性器件的各种误差看作系统的不确定性误差,有效地解决了GFSINS/GPS采用间... 以六加速度计的配置方案为例,介绍了GFSINS的工作原理;对GFSINS/GPS组合导航系统选择滤波器问题进行了详细的理论分析,提出了基于H∞滤波器的组合方法;该方法将惯性器件的各种误差看作系统的不确定性误差,有效地解决了GFSINS/GPS采用间接法组合时,无法建立准确系统线性模型及得到准确噪声统计特性的问题。通过仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 无陀螺惯性导航系统 gps 组合导航系统 H∞滤波
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基于Simulink的SINS/GPS组合导航系统仿真 被引量:2
9
作者 王海东 华克强 《中国民航大学学报》 CAS 2010年第5期33-37,共5页
针对采用传统语言编程方法实现数学仿真存在效率低、可视性差等缺点,基于Matlab/Simulink动态仿真环境,使用模块图和编制S-函数相结合的方法,设计了SINS/GPS组合导航的仿真模型。SINS和GPS采用位置、速度综合模式,使用Kalman滤波技术。... 针对采用传统语言编程方法实现数学仿真存在效率低、可视性差等缺点,基于Matlab/Simulink动态仿真环境,使用模块图和编制S-函数相结合的方法,设计了SINS/GPS组合导航的仿真模型。SINS和GPS采用位置、速度综合模式,使用Kalman滤波技术。结果表明使用该仿真模型进行系统仿真简便、迅捷、可视性好、数据分析能力强,且其结构简单、参数修改方便,具有很大的工程使用价值和推广意义。 展开更多
关键词 SIMULINK 组合导航 仿真 sins gps KALMAN滤波
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SINS/GPS组合导航系统仿真研究
10
作者 马媛 杨树兴 张成 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期35-37,44,共4页
在SINS/GPS组合导航系统中,由于实际所限,无法进行物理试验,一般都采用仿真方法来进行设计和验证。因此在Matlab/Simulink仿真平台中,游移方位系的捷联惯导力学编排进行导航计算,以GPS接收机的伪距为观测量,建立组合导航系统的状态方程... 在SINS/GPS组合导航系统中,由于实际所限,无法进行物理试验,一般都采用仿真方法来进行设计和验证。因此在Matlab/Simulink仿真平台中,游移方位系的捷联惯导力学编排进行导航计算,以GPS接收机的伪距为观测量,建立组合导航系统的状态方程和观测方程,在地心地固系内进行Kalman滤波融合,并进行了奇异值可观性分析。系统仿真和可观性分析结果表明:设计的导航系统能够获得满意的精度和可观性。 展开更多
关键词 组合导航 sins gps 系统仿真
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SINS/GPS组合导航系统Kalman滤波仿真研究 被引量:7
11
作者 王艳梅 王海生 《沈阳理工大学学报》 CAS 2019年第1期58-63,共6页
为克服捷联惯导系统SINS误差随时间积累、长期精度差和全球定位系统GPS易失锁、不易实时控制的缺点,本文研究了SINS和GPS的原理,在惯导误差分析的基础上,同时考虑SINS/GPS组合导航的杆臂误差和时间不同步误差,建立以速度和位置误差为观... 为克服捷联惯导系统SINS误差随时间积累、长期精度差和全球定位系统GPS易失锁、不易实时控制的缺点,本文研究了SINS和GPS的原理,在惯导误差分析的基础上,同时考虑SINS/GPS组合导航的杆臂误差和时间不同步误差,建立以速度和位置误差为观测量的SINS/GPS系统状态空间模型和观测方程;采用扩展卡尔曼滤波EKF算法对SINS/GPS的组合系统进行信息融合。Matlab仿真结果表明,本文建立的模型组合导航提高了定位精度。 展开更多
关键词 EKF算法 sins/gps组合导航 杆臂误差 时间不同步误差
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SINS/GPS松组合与紧组合导航系统抗干扰性能比较与验证 被引量:8
12
作者 孙兆妍 王新龙 《航空兵器》 2014年第4期31-35,53,共6页
针对SINS/GPS组合导航系统在军民领域广泛应用的特点,详细建立了基于位置/速度的SINS/GPS松组合模型、基于伪距/伪距率的SINS/GPS紧组合模型。分别在正常GPS信号和加入强干扰后GPS信号的条件下,对比了松组合和紧组合模式的导航结果。仿... 针对SINS/GPS组合导航系统在军民领域广泛应用的特点,详细建立了基于位置/速度的SINS/GPS松组合模型、基于伪距/伪距率的SINS/GPS紧组合模型。分别在正常GPS信号和加入强干扰后GPS信号的条件下,对比了松组合和紧组合模式的导航结果。仿真验证结果表明,相比于松组合模式,紧组合模式能较快适应强干扰,并使系统振荡减弱,快速收敛,确保高导航定位精度。因此,在强干扰、高动态飞行条件下,更适宜采用SINS/GPS紧组合模式。 展开更多
关键词 sins/gps组合导航系统 组合 组合 强干扰
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GPS/SINS组合导航系统混合校正卡尔曼滤波方法 被引量:19
13
作者 林敏敏 房建成 高国江 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第3期29-33,共5页
利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正... 利用卡尔曼滤波器将GPS伪距与SINS进行了深组合,在分析了导航误差产生原因的基础上,提出了输出校正与反馈校正相结合的混合校正卡尔曼滤波方法。与输出校正和反馈校正方案相比,这种校正方法提高了系统导航精度。仿真结果验证了混合校正卡尔曼滤波方法的有效性。 展开更多
关键词 gps/sins组合导航系统 混合校正 卡尔曼滤波 导航精度 全球定位系统 惯性导航系统
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GPS/SINS紧组合导航系统信息融合技术研究 被引量:10
14
作者 吴凤柱 何矞 +1 位作者 焦旭 李南海 《电子技术应用》 北大核心 2013年第2期67-69,73,共4页
为了提高复杂环境条件下导弹的导航精度,以GPS/SINS紧组合导航系统为研究对象,首先研究了GPS/SINS紧组合导航系统的数学模型;然后对扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的算法进行了详细的分析;最后将这两种滤波算法应用到GPS/SINS紧组合导... 为了提高复杂环境条件下导弹的导航精度,以GPS/SINS紧组合导航系统为研究对象,首先研究了GPS/SINS紧组合导航系统的数学模型;然后对扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的算法进行了详细的分析;最后将这两种滤波算法应用到GPS/SINS紧组合导航系统中。系统仿真结果表明,UKF在位置、速度的估计精度上均优于EKF,并且UKF具有更好的稳定性和收敛性。 展开更多
关键词 gps sins 组合导航 EKF UKF
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发射系下SINS/GPS/CNS组合导航系统联邦粒子滤波算法 被引量:7
15
作者 熊智 潘加亮 +2 位作者 林爱军 杜华军 郁丰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期319-323,共5页
传统的扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)算法应用于未来高超、空天飞行器的组合导航系统时,因其模型线性化展开会导致模型不准确,从而引起导航精度下降;采用蒙特卡洛方法来实现递推贝叶斯估计问题的粒子滤波(Particle filter... 传统的扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter,EKF)算法应用于未来高超、空天飞行器的组合导航系统时,因其模型线性化展开会导致模型不准确,从而引起导航精度下降;采用蒙特卡洛方法来实现递推贝叶斯估计问题的粒子滤波(Particle filter,PF)算法能有效避免引入线性化误差,具有一定的优势。据此,针对高超、空天飞行器在发射过程中通常需要直接获得发射惯性系下的高精度导航参数的需求,提高发射惯性系下弹载组合导航系统滤波算法的精确性就尤为重要,PF滤波算法无需对非线性系统进行线性化展开即可直接实现对非线性系统的状态误差估计。为此,本文将PF滤波算法引入空天飞行器SINS/GPS/CNS多信息融合组合导航系统,设计了发射系下基于联邦滤波器的PF滤波算法,实现了对组合导航系统状态参数的直接建模估计。算法仿真结果表明,相较于发射系下SINS/GPS/CNS组合导航系统联邦EKF滤波算法,PF滤波算法有效提高了组合导航系统滤波精度。 展开更多
关键词 扩展卡尔曼滤波 粒子滤波 联邦滤波 sins/gps/CNS 组合导航
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Rao-Blackwellized粒子滤波在SINS/GPS深组合导航系统中的应用研究 被引量:9
16
作者 周翟和 刘建业 +1 位作者 赖际舟 熊剑 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期515-520,共6页
在组合导航系统数据处理中,有时会出现线性非线性混合模型的高维滤波问题,此时采用传统的线性卡尔曼滤波无法直接处理,而一般的非线性粒子滤波计算量往往很大,难以满足导航系统实时性要求。因此,本文提出了利用Rao-Blackwellized(RB)思... 在组合导航系统数据处理中,有时会出现线性非线性混合模型的高维滤波问题,此时采用传统的线性卡尔曼滤波无法直接处理,而一般的非线性粒子滤波计算量往往很大,难以满足导航系统实时性要求。因此,本文提出了利用Rao-Blackwellized(RB)思想对上述组合导航滤波模型进行分块处理,对于线性子空间采用卡尔曼滤波方法,对于非线性子空间采用粒子滤波方法。优化处理后的粒子滤波维数从20减少到3,使抽样所需的粒子数大大减少。通过仿真验证表明,在选取相同粒子数目前提下,本算法的滤波精度明显提高,并有效保证了导航计算的实时性。 展开更多
关键词 Rao—Blacewellized粒子滤波 非线性滤波 组合导航 sins/gps
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GPS/SINS组合导航系统实现时间同步的软件方法 被引量:11
17
作者 杨涛 王玮 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第4期436-438,共3页
GPS/SINS组合导航系统是当前各类飞机普遍采用的主要导航设备,采用传统组合方法无法消除组合时GPS与SINS时间同步误差的影响。在对GPS/SINS时间同步误差的物理概念深入研究的基础上,提出一种对时间同步误差估计和补偿的软件方法。该方... GPS/SINS组合导航系统是当前各类飞机普遍采用的主要导航设备,采用传统组合方法无法消除组合时GPS与SINS时间同步误差的影响。在对GPS/SINS时间同步误差的物理概念深入研究的基础上,提出一种对时间同步误差估计和补偿的软件方法。该方法通过扩充滤波器状态与改进量测方程的途径,实现了对时间同步误差的在线估计和补偿。仿真结果表明,当存在0.7s时间不同步时,采用传统方法,组合导航系统水平位置精度只能达到150m左右;采用文中提出的方法,组合导航系统水平位置精度优于10m。 展开更多
关键词 gps sins 时间同步 组合导航
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GPS/SINS组合导航系统状态的可观测度分析方法 被引量:6
18
作者 帅平 陈定昌 江涌 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期12-19,共8页
系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要... 系统状态的可观测度是检验所设计的Kalman滤波器的收敛精度和速度的重要指标。首先 ,分别论述分段式定常系统 (PWCS)的可观测性分析方法和基于奇异值分解的系统状态可观测度分析方法。然后 ,证明GPS/SINS组合导航系统满足PWCS分析定理要求 ,并进一步提出改进的线性时变系统状态的可观测度分析方法 ,以适用于分析全弹道过程系统状态的可观测度。最后 。 展开更多
关键词 gps/sins组合导航系统 全球定位系统 捷联式惯性导航系统 可观测度分析 分段式定常系统
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GPS/SINS超紧组合导航系统自适应混合滤波算法 被引量:5
19
作者 周卫东 蔡佳楠 孙龙 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期47-52,共6页
针对传统反馈校正滤波结构中,由于不可观测状态的反馈导致系统滤波精度下降,以及由于全球定位系统/捷联惯性导航系统(GPS/SINS,global positioning system/strapdown inertial navigation system)超紧组合导航系统量测方程的非线性导致... 针对传统反馈校正滤波结构中,由于不可观测状态的反馈导致系统滤波精度下降,以及由于全球定位系统/捷联惯性导航系统(GPS/SINS,global positioning system/strapdown inertial navigation system)超紧组合导航系统量测方程的非线性导致滤波难度的增加等问题,本文重新推导了线性的量测方程,并将基于状态可观测性的混合校正滤波算法应用于该模型.通过对比三种主流可观测性分析方法,选用误差协方差阵的特征值和特征向量可观测性分析方法分析系统状态的可观测性.最后根据可观测性分析的结果制定自适应的反馈因子,从而对SINS和GPS接收机误差进行校正.仿真结果显示,该方法可以有效提高不完全可观测系统的估计精度. 展开更多
关键词 可观测性 gps sins超紧组合 混合校正 特征值 特征向量
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最优平滑算法在 GPS/SINS组合导航系统事后分析中的应用 被引量:4
20
作者 杨艳娟 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第1期5-7,共3页
组合导航系统通常采用Kalman滤波来实现对系统状态的估计,由于最优平滑算法的精度比Kalman滤波的精度高,并且平滑结果反映了系统在理想情况下能够达到的潜在精度,因此可以采用最优平滑算法对组合导航系统进行事后分析。本文介绍了R-T-S... 组合导航系统通常采用Kalman滤波来实现对系统状态的估计,由于最优平滑算法的精度比Kalman滤波的精度高,并且平滑结果反映了系统在理想情况下能够达到的潜在精度,因此可以采用最优平滑算法对组合导航系统进行事后分析。本文介绍了R-T-S最优平滑算法,并将其应用于某船用GPS/SINS组合导航系统的时候分析和处理中,给出了系统仿真结构图,进行了仿真。仿真结果表明,平滑算法是一种有效的事后分析方法。 展开更多
关键词 组合导航 最优平滑算法 gps sins 卡尔曼滤波 舰船
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