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基于VB-EKF的GPS/INS松组合导航定位算法 被引量:2
1
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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GPS/DR组合导航系统自适应扩展卡尔曼滤波模型的建立 被引量:27
2
作者 房建成 申功勋 +1 位作者 万德钧 周百令 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期385-390,共6页
建立了车载GPS/DR组合导航系统非线性自适应卡尔曼滤波模型及算法.首次提出了依据PDOP等GPS定位系统的输出参数,自动调整R,Q的大小,从而自适应地调整组合导航系统模型性能的方法,使得模型能够适应各种情况,具有“智能”模型的性... 建立了车载GPS/DR组合导航系统非线性自适应卡尔曼滤波模型及算法.首次提出了依据PDOP等GPS定位系统的输出参数,自动调整R,Q的大小,从而自适应地调整组合导航系统模型性能的方法,使得模型能够适应各种情况,具有“智能”模型的性质.计算机仿真表明应用该模型具有良好效果. 展开更多
关键词 gps 组合导航 卡尔曼滤波 DR 车辆调度
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一种自适应联合卡尔曼滤波器及其在车载GPS/DR组合导航系统中的应用研究 被引量:19
3
作者 房建成 申功勋 万德钧 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1998年第4期2-7,共6页
—本文设计了实现车载GPS/DR组合导航系统最优综合的联合卡尔曼滤波器,并给出了滤波算法。提出了一种自适应联合卡尔曼滤波器结构及其算法,并应用于GPS/DR组合导航系统的最优综合校正中。理论分析及计算机仿真结果均表明... —本文设计了实现车载GPS/DR组合导航系统最优综合的联合卡尔曼滤波器,并给出了滤波算法。提出了一种自适应联合卡尔曼滤波器结构及其算法,并应用于GPS/DR组合导航系统的最优综合校正中。理论分析及计算机仿真结果均表明,应用该自适应联合卡尔曼滤波器可大大提高车载GPS/DR组合导航系统的定位精度及容错能力。 展开更多
关键词 gps 航位推算系统 组合导航 陆地导航 联合卡尔曼滤波器 自适应算法
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MINS/GPS一体化紧组合导航系统 被引量:16
4
作者 郭美凤 林思敏 +2 位作者 周斌 吕少麟 刘刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期214-219,共6页
采用基于MEMS技术的低成本IMU和GPS作为传感器,以DSP和FPGA分别作为计算和通信器件,实现一体化紧凑型的紧组合导航系统。除去外接天线,整个导航系统尺寸为12 cm×12 cm×11.6 cm。算法方面,采用扩展卡尔曼滤波器,以伪距、伪距... 采用基于MEMS技术的低成本IMU和GPS作为传感器,以DSP和FPGA分别作为计算和通信器件,实现一体化紧凑型的紧组合导航系统。除去外接天线,整个导航系统尺寸为12 cm×12 cm×11.6 cm。算法方面,采用扩展卡尔曼滤波器,以伪距、伪距率误差作为观测量进行实时滤波估算导航系统的状态量,进而修正系统误差。采用双子样优化的圆锥效应和划船效应补偿算法,实现100 Hz的导航数据输出。通过静态和跑车实验验证,该系统的静态水平定位误差为0.2 m(CEP),动态水平定位误差优于10 m(CEP),俯仰角和横滚角误差为0.3°,航向角误差为0.5°。 展开更多
关键词 MINS/gps 紧组合导航算法 组合导航系统 低成本
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GPS星间链路技术及自主导航算法分析 被引量:15
5
作者 郑晋军 林益明 +1 位作者 陈忠贵 初海彬 《航天器工程》 2009年第2期28-35,共8页
介绍和分析了美国GPS系统星间链路设备配置和链路协议,并阐述了星间链路工作模式,同时,描述了GPS卫星采用的基本自主导航算法,给出了线性化卡尔曼滤波器状态向量和导出的距离测量公式,可为进一步开展仿真验证工作提供参考。
关键词 gps 卫星导航 星间链路 自主导航算法
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自学习式GPS车辆自主导航仪的研究 被引量:8
6
作者 徐克宝 王军成 +3 位作者 曾庆良 高丽丽 李小波 孟秀芝 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期317-321,共5页
提出一种用GPS接收机通过自学习方式进行车辆自主导航和引导的方法。该方法首先对GPS接收机接收的定位信息通过回归算法进行线性化处理,然后以线性相关系数判断为准则对路径信息进行分段,再将这些线性相关的分段直线信息进行压缩和记录... 提出一种用GPS接收机通过自学习方式进行车辆自主导航和引导的方法。该方法首先对GPS接收机接收的定位信息通过回归算法进行线性化处理,然后以线性相关系数判断为准则对路径信息进行分段,再将这些线性相关的分段直线信息进行压缩和记录就形成了可以自主导航的路径信息。在导航过程中,利用这些线性相关的分段直线信息,通过矢量夹角计算和矢量方向判断的方法可以预测出前方路径的行驶方向,从而完成自主导航。这种由自学习方式获取的导航路径信息具有很高的导航精度和方向判别性。 展开更多
关键词 gps 自学习式 回归算法 自主导航 矢量分析
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基于遗传算法的GPS姿态测量技术 被引量:8
7
作者 许江宁 万德钧 +1 位作者 王庆 田华明 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2002年第4期9-13,共5页
提出了一种新的GPS载波相位姿态测量搜索技术。它是一种基于遗传算法(GeneticAlgorithm,GA),采用二值编码、最佳保留(Elitist Model)选择机制和模糊度函数法的适应度函数,并以分级方式(粗搜索GA和精搜索GA)进行最优搜索,实现GPS... 提出了一种新的GPS载波相位姿态测量搜索技术。它是一种基于遗传算法(GeneticAlgorithm,GA),采用二值编码、最佳保留(Elitist Model)选择机制和模糊度函数法的适应度函数,并以分级方式(粗搜索GA和精搜索GA)进行最优搜索,实现GPS姿态快速测定。试验结果表明:该方法对复杂搜索空间的搜索效率高、速度快,并且对周跳不敏感。 展开更多
关键词 遗传算法 姿态测量 载波相位 gps 船舶导航
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BD-2/GPS组合导航系统选星算法及定位分析 被引量:8
8
作者 应士君 李金金 +1 位作者 刘卫 邱烺 《上海海事大学学报》 北大核心 2013年第2期1-4,22,共5页
为解决组合导航系统定位精度与快速定位之间的矛盾,提出一种新的选星算法.该方法将可见卫星仰角与遗传算法相结合,以几何精度因子(GDOP)计算模型作为遗传算法中判断解优劣的适应度函数,从而达到快速定位的效果.将应用该方法所得的GDOP... 为解决组合导航系统定位精度与快速定位之间的矛盾,提出一种新的选星算法.该方法将可见卫星仰角与遗传算法相结合,以几何精度因子(GDOP)计算模型作为遗传算法中判断解优劣的适应度函数,从而达到快速定位的效果.将应用该方法所得的GDOP和算法运行时间与应用最佳GDOP算法计算所得的相应结果进行对比,发现采用该方法得到的GDOP接近最优值,而且选星算法计算时间减少.实验数据分析证明该方法在实时性和可行性方面的优越性. 展开更多
关键词 BD-2 gps 卫星导航 选星算法 GDOP 组合星座
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基于轨迹欺骗的无人机GPS/INS复合导航系统干扰技术 被引量:19
9
作者 李畅 王旭东 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期420-427,共8页
在分析GPS欺骗干扰原理基础上,结合无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)GPS/INS复合导航系统的控制特点,设计了无人机导航系统中状态估计量的创新检测规则。采用直接轨迹欺骗与轨迹融合两种方法,实现了对无人机导航系统的侵入控制,达... 在分析GPS欺骗干扰原理基础上,结合无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)GPS/INS复合导航系统的控制特点,设计了无人机导航系统中状态估计量的创新检测规则。采用直接轨迹欺骗与轨迹融合两种方法,实现了对无人机导航系统的侵入控制,达到了利用GPS欺骗干扰实现对无人机飞行轨迹进行控制的目的。通过理论推导和仿真分析给出了两种控制模式下归一化新息平方(Normalized innovation squared,NIS),指出当采用轨迹融合的控制方法时,不仅可实现无人机的轨迹欺骗,而且不易被检测,为GPS对抗提供了有效的干扰手段。 展开更多
关键词 gps欺骗干扰 无人机 导航系统 轨迹欺骗
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INS/SAR/GPS组合导航系统中的分散估计融合算法 被引量:4
10
作者 高社生 邹维宝 任思聪 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2000年第4期26-30,共5页
以 INS/SAR/GPS组合导航系统的工程应用为目标 ,讨论了其分散估计融合算法及理论证明 ,给出一二级最优估计融合结构。仿真结果证明 :采用先分散处理 ,再全局融合的方法 ,是提高整个组合系统的导航精度和可靠性的行之有效的方法。
关键词 INS SAR gps 组合导航系统 分散估计融合算法
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基于GPS定位导航的电力巡检PDA系统研发 被引量:6
11
作者 王素珍 刘树坤 +1 位作者 张德华 靳奉祥 《山东农业大学学报(自然科学版)》 CSCD 2016年第4期540-547,共8页
本文以电力网的安全运营和线路巡检的高效、可靠性为主旨,研发基于GPS定位导航的电力巡检PDA系统。该系统以嵌入式GIS技术为核心,结合GPRS无线通信技术和数据库技术,结合Saga-Husa自适应滤波与强跟踪kalman滤波算法并以收敛性判断为依据... 本文以电力网的安全运营和线路巡检的高效、可靠性为主旨,研发基于GPS定位导航的电力巡检PDA系统。该系统以嵌入式GIS技术为核心,结合GPRS无线通信技术和数据库技术,结合Saga-Husa自适应滤波与强跟踪kalman滤波算法并以收敛性判断为依据,构建了改进的自适应滤波算法来提高PDA上的GPS定位精度,实现巡检过程的精确定位和数据采集,并智能导航野外巡检路径,通过GPRS和USB端口实现与服务器端的数据交互,确保巡检管理层人员实时掌握并监督管理野外巡检任务的执行情况。 展开更多
关键词 智能巡检系统 gps定位导航 Saga-Husa自适应滤波 强跟踪卡尔曼滤波 改进的自适应滤波
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基于GIS和GPS的某小型无人机监控及导航系统设计与实现 被引量:5
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作者 周国栋 胡延霖 于克振 《航空兵器》 2006年第2期13-16,共4页
介绍了在C++Builder平台上,通过嵌入GIS开发一套更加直观、方便、实用的软件系统,结合机载GPS和一些硬件设施实现对无人机的实时动态监控与导航。
关键词 无人机 GIS/gps 监控导航系统
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基于测量分量加权融合的GPS/SINS船舶组合导航算法 被引量:3
13
作者 侯彦东 葛泉波 文成林 《中国航海》 CSCD 北大核心 2008年第1期32-37,共6页
具有执行简便和高精度优点的测量值融合技术已经在船舶组合导航中得到了广泛应用。但由于船舶组合导航系统中各子系统通常提供的是不等同维的测量数据,加之传统测量值加权融合存在各传感器测量等同维数的约束,使得该类算法在船舶组合导... 具有执行简便和高精度优点的测量值融合技术已经在船舶组合导航中得到了广泛应用。但由于船舶组合导航系统中各子系统通常提供的是不等同维的测量数据,加之传统测量值加权融合存在各传感器测量等同维数的约束,使得该类算法在船舶组合导航中的应用能力和使用范围受到了很大的限制。针对上述问题,以GPS和SINS组成的、具有不同维数测量的船舶组合导航系统为研究对象,提出了一种新的基于测量分量加权融合的船舶组合导航算法。该算法的基本思想是寻找一个变换矩阵将具有不等同维数的测量扩维成满状态维数的矩阵,然后考虑扩维后的噪声方差是奇异矩阵,从而采用测量分量对应加权进行融合。与传统的测量加权融合方法相比,该方法不仅具有更广的应用范围,而且保持了与传统的集中式扩维融合相同的高精度性能。算法的性能分析和计算机仿真证明了新算法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 信息处理技术 船舶组合导航 算法 数据融合 gps/SINS KALMAN滤波 测量值加权融合
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GPS辅助姿态计算的捷联陀螺罗经实现 被引量:2
14
作者 冯爱国 徐晓苏 《上海海事大学学报》 北大核心 2010年第4期17-22,共6页
为给船舶提供可靠的航向信息,提高系统集成化及数字化程度,降低设计成本及机械复杂度,提出利用四元数法对GPS及捷联惯性器件输出的数据进行解算,设计基于捷联惯导系统姿态计算的免施矩罗经方法.通过分析以GPS及捷联惯性器件数据确定初... 为给船舶提供可靠的航向信息,提高系统集成化及数字化程度,降低设计成本及机械复杂度,提出利用四元数法对GPS及捷联惯性器件输出的数据进行解算,设计基于捷联惯导系统姿态计算的免施矩罗经方法.通过分析以GPS及捷联惯性器件数据确定初始姿态矩阵、利用罗经法进行精对准及修正角速率计算、惯性器件数据坐标系转换、角增量计算、四元数更新、姿态矩阵更新、姿态计算等系列算法,给出用串口采集及处理GPS数据和微惯性器件数据的方案,设计算法实现的软件流程.仿真分析表明,系统启动时间短,输出结果稳定,误差在商船允许范围内,虚拟仪表显示实时、准确. 展开更多
关键词 捷联惯导系统 姿态解算 gps参数 四元数 陀螺罗经
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一种神经网络实现GPS导航定位算法 被引量:1
15
作者 王晓湘 王玉龙 +1 位作者 徐朝伦 柯有安 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1998年第5期596-599,共4页
研究GPS接收机状态解算的估计方法,方法利用Hopfield神经网络对GPS接收机数据进行处理.结果以统计算术平均误差和均方根误差作为衡量性能的指标,神经网络方法与迭代最小均方误差算法相比较定位误差减小.结论利用神经... 研究GPS接收机状态解算的估计方法,方法利用Hopfield神经网络对GPS接收机数据进行处理.结果以统计算术平均误差和均方根误差作为衡量性能的指标,神经网络方法与迭代最小均方误差算法相比较定位误差减小.结论利用神经网络实现GPS接收机状态解算是可行的,且与迭代最小均方误差算法比较,可提高定位精度. 展开更多
关键词 导航定位 神经网络 均方误差算法 gps 接收机
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基于粒子群优化的UKF在SINS/GPS组合导航中的应用 被引量:17
16
作者 徐晓苏 闫琳宇 +2 位作者 吴晓飞 庞东 彭源源 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期196-201,共6页
针对组合导航中使用传统Kalman滤波方法时噪声协方差矩阵参数需要耗时耗力反复试验得到的问题,提出利用粒子群优化算法对卡尔曼滤波器的滤波参数Q和R进行寻优后用于组合导航的方法。将滤波参数Q和R作为粒子进行寻优,将粒子群算法优化得... 针对组合导航中使用传统Kalman滤波方法时噪声协方差矩阵参数需要耗时耗力反复试验得到的问题,提出利用粒子群优化算法对卡尔曼滤波器的滤波参数Q和R进行寻优后用于组合导航的方法。将滤波参数Q和R作为粒子进行寻优,将粒子群算法优化得到的滤波参数值作为卡尔曼滤波器输入参数,用于SINS/GPS组合导航系统。仿真实验结果表明,12次实验中粒子群算法搜索出的参数均值分别为0.0208(°)/h、94.7827?g,接近所设置的噪声参数值与标准参数值0.02(°)/h、100?g。半物理实验结果表明,在实际系统中,与经验参数值用于卡尔曼滤波器相比,粒子群算法优化得到的滤波参数值位置估计精度提高了15%~30%,从而提高了组合导航性能。 展开更多
关键词 粒子群算法 SINS/gps组合导航 无迹卡尔曼滤波 滤波参数
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具有未知参数的GPS/DR组合导航系统跟踪与辨识 被引量:2
17
作者 李江 钱富才 +1 位作者 刘丁 胡绍林 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期921-926,共6页
该文针对GPS/DR(Global Positioning System/Dead-Reckoning)组合导航系统中存在参数不确定性问题,构建自组织状态空间模型,应用蒙特卡罗粒子滤波方法对新构建的系统模型进行滤波。并且对于在自组织模型中粒子滤波易使未知参数搜索陷入... 该文针对GPS/DR(Global Positioning System/Dead-Reckoning)组合导航系统中存在参数不确定性问题,构建自组织状态空间模型,应用蒙特卡罗粒子滤波方法对新构建的系统模型进行滤波。并且对于在自组织模型中粒子滤波易使未知参数搜索陷入初始取样子集的问题,提出一种人工鱼群-粒子滤波算法。该算法不仅可以估计系统状态,而且还能使未知参数的取样分布向真实参数分布"移动",最终辨识出未知参数的真值。仿真结果表明该方法的有效性。 展开更多
关键词 gps DR组合导航系统 自组织状态空间模型 蒙特卡罗粒子滤波 人工鱼群算法 参数辨识
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卡尔曼滤波在GPS/SINS船舶组合导航中的应用 被引量:10
18
作者 阎羡功 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第12期128-131,共4页
本文在深入研究卡尔曼滤波原理及算法的基础上,结合海洋环境实际探索卡尔曼滤波在GPS/SINS船舶组合导航中的应用方法并进行组合导航系统的设计和仿真。为了降低旧数据在误差积累中的权重,本文对记忆数据进行了衰减处理,从而提高整个算... 本文在深入研究卡尔曼滤波原理及算法的基础上,结合海洋环境实际探索卡尔曼滤波在GPS/SINS船舶组合导航中的应用方法并进行组合导航系统的设计和仿真。为了降低旧数据在误差积累中的权重,本文对记忆数据进行了衰减处理,从而提高整个算法的自适应性能。仿真结果表明,集中式融合和顺序融合误差曲线均存在一定的波动,但绝对误差峰值较小,两者均方误差均为7.563 2。经扩展卡尔曼滤波后的GPS/SINS组合导航系统误差较小,均方误差峰值仅为6.532左右,而单独SINS导航误差约9.532,单独GPS导航误差约10.023。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 组合导航 gps/SINS 算法
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配备GPS/INS组合导航系统的无人机诱捕方法 被引量:4
19
作者 王文益 陈晨 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第11期212-217,共6页
针对黑飞无人机威胁空域安全问题,结合无人机卫星/惯性组合导航(Global Positioning System/Inertial Navigation System,GPS/INS)系统的归一化新息平方(Normalized Innovation Squared,NIS)检测和GPS欺骗原理,分析了欺骗距离和GPS定位... 针对黑飞无人机威胁空域安全问题,结合无人机卫星/惯性组合导航(Global Positioning System/Inertial Navigation System,GPS/INS)系统的归一化新息平方(Normalized Innovation Squared,NIS)检测和GPS欺骗原理,分析了欺骗距离和GPS定位精度对诱捕无人机的影响,设计了一套诱捕无人机的完整步骤,研究目标是在不被无人机发觉的前提下将无人机诱骗至指定位置。通过理论分析和仿真,验证了该方法不仅可以诱捕无人机,还不易被检测到。 展开更多
关键词 gps欺骗 无人机 组合导航系统 诱捕 NIS检测
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基于BP人工神经网络的GPS/SINS组合导航算法 被引量:1
20
作者 帅平 陈定昌 江涌 《现代防御技术》 2004年第5期43-48,共6页
基于扩展Kalman滤波的GPS/SINS组合导航算法,需要对原始的非线性连续系统模型进行线性化和离散化处理,要求系统噪声和测量噪声为零均值的高斯白噪声,且易于出现滤波器发散。BP人工神经网络无需对所求解的问题建模,能够很好地逼近系统非... 基于扩展Kalman滤波的GPS/SINS组合导航算法,需要对原始的非线性连续系统模型进行线性化和离散化处理,要求系统噪声和测量噪声为零均值的高斯白噪声,且易于出现滤波器发散。BP人工神经网络无需对所求解的问题建模,能够很好地逼近系统非线性特性,获得较高精度的导航定位信息;还具有计算过程稳定,不涉及矩阵求逆,不需要迭代逼近,以及容易实现并行处理等优点。设计适用于GPS/SINS组合导航系统的BP网络模型,并在标准的BP算法基础上,采用共轭梯度法改进网络训练速度及精度。最后,通过仿真算例说明BP网络方法用于GPS/SINS组合导航计算的可行性。 展开更多
关键词 人工神经元网络 gps SINS 组合导航算法 仿真算例
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