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MIMU/GPS组合导航系统数据同步与融合方法研究 被引量:18
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作者 马云峰 周百令 +1 位作者 万振刚 赵立业 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第3期28-31,共4页
给出了以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统中数据同步与融合的方法,简要介绍了仿真、调试过程中DSP程序的实现方法。采用GPS接收机输出的1PPS脉冲,结合CPLD产生的时序,实现MIMU和GPS数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计,因此采用... 给出了以DSP为核心的MIMU/GPS组合导航系统中数据同步与融合的方法,简要介绍了仿真、调试过程中DSP程序的实现方法。采用GPS接收机输出的1PPS脉冲,结合CPLD产生的时序,实现MIMU和GPS数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计,因此采用模糊自适应卡尔曼滤波组合算法进行数据融合。 展开更多
关键词 组合导航系统 微型惯性测量单元 卫星定位系统 模糊白适应卡尔曼滤波 同步采集
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车载GPS/DR组合导航系统的研究及其滤波算法 被引量:11
2
作者 吴秋平 万德钧 +1 位作者 徐晓苏 房建成 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1997年第2期55-59,共5页
给出了基于GPS与DR组合的车辆导航系统的设计,建立了该系统的数学模型,利用卡尔曼滤波器对各子系统进行滤波处理,最后对系统进行信息综合及传感器误差校正.试验结果表明。
关键词 滤波算法 GPS 航位推算 导航系统 汽车
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联合卡尔曼滤波在GPS/DR车辆导航系统中的应用 被引量:11
3
作者 柏钢 万德钧 +1 位作者 王庆 吴秋平 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1999年第2期23-27,共5页
针对GPS/DR车辆组合导航系统的特点,提出了一种联合卡尔曼滤波算法,并进行了实地跑车试验.结果表明,此算法可有效地提高GPS/DR组合系统的定位性能,增加系统的可靠性和容错能力。
关键词 联合卡尔曼滤波 GPS 航位推算 车辆 导航系统 DR
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神经网络辅助卡尔曼滤波技术在组合导航系统中的应用研究 被引量:14
4
作者 白宇骏 徐晓苏 刘国燕 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第2期40-43,共4页
考虑到组合导航系统的噪声具有非先验性,而传统的卡尔曼滤波器要求假设动态模型和观测模型的噪声统计特性已知,提出了用前向神经网络来辅助调节卡尔曼滤波器,使其具有自适应能力以应付动态环境的扰动。仿真研究表明:该算法优于标准卡尔... 考虑到组合导航系统的噪声具有非先验性,而传统的卡尔曼滤波器要求假设动态模型和观测模型的噪声统计特性已知,提出了用前向神经网络来辅助调节卡尔曼滤波器,使其具有自适应能力以应付动态环境的扰动。仿真研究表明:该算法优于标准卡尔曼滤波器。 展开更多
关键词 组合导航 卡尔曼滤波 神经网络 信息融合 噪声统计 传感器
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捷联惯导系统的可观测性和可观测度研究 被引量:69
5
作者 程向红 万德钧 仲巡 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1997年第6期6-11,共6页
可观测性和可观测度分析是确定动态系统卡尔曼滤波效果的重要环节.本文首次提出了一种时变动态系统可观测性矩阵的奇异值分解分析方法,应用于捷联惯导系统初始对准过程中系统状态的可观测度分析取得显著效果,该方法为初始对准中载体... 可观测性和可观测度分析是确定动态系统卡尔曼滤波效果的重要环节.本文首次提出了一种时变动态系统可观测性矩阵的奇异值分解分析方法,应用于捷联惯导系统初始对准过程中系统状态的可观测度分析取得显著效果,该方法为初始对准中载体最佳机动方案选择提供了依据.计算机仿真结果表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 捷联惯导 奇异值分解 可观测度 初始对准
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自适应联合H_∞滤波器及其在组合导航系统中的应用 被引量:5
6
作者 万振刚 周百令 +2 位作者 马云峰 黄丽斌 顾春杰 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期623-626,共4页
研究了联合H∞ 滤波模型融合信息在各子滤波器中的分配原则 ,利用改进的Elman网络设计了信息分配系数自适应调节算法 ,给出了引用此算法的自适应联合H∞ 滤波器模型 ,并且给出了该模型的详细算法 .MIMU/GPS/HMR组合导航系统的仿真结果表... 研究了联合H∞ 滤波模型融合信息在各子滤波器中的分配原则 ,利用改进的Elman网络设计了信息分配系数自适应调节算法 ,给出了引用此算法的自适应联合H∞ 滤波器模型 ,并且给出了该模型的详细算法 .MIMU/GPS/HMR组合导航系统的仿真结果表明 ,应用本文提出的自适应联合H∞ 滤波器实现了融合信息在各局部滤波器和主滤波器的自适应分配 ,提高了系统状态估计精度和滤波器解算速度 . 展开更多
关键词 H∞滤波 组合导航 自适应算法 MIMU ELMAN网络
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改进的车载DR系统自适应扩展卡尔曼滤波模型及仿真研究 被引量:7
7
作者 房建成 王庆 +1 位作者 吴秋平 万德钧 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1999年第1期35-39,共5页
提出了车载DR系统改进的自适应扩展卡尔曼滤波模型及其滤波算法.由于考虑了速率陀螺漂移误差中的马尔柯夫过程成分,和采用描述机动载体运动的“当前”统计模型及自适应算法,提高了DR系统模型的准确性.计算机仿真结果表明,应用... 提出了车载DR系统改进的自适应扩展卡尔曼滤波模型及其滤波算法.由于考虑了速率陀螺漂移误差中的马尔柯夫过程成分,和采用描述机动载体运动的“当前”统计模型及自适应算法,提高了DR系统模型的准确性.计算机仿真结果表明,应用该模型和算法与改进前相比,DR系统的定位精度得到明显提高. 展开更多
关键词 陆地导航 卡尔曼滤波 车载DR系统 仿真 车辆导航
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速率方位惯性平台/GPS/计程仪组合导航系统仿真研究 被引量:6
8
作者 汪凤林 蔡体菁 罗斌 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第2期35-40,共6页
根据科学发展和高精度导航的要求,提出了一个由GPS 接收机、速率方位惯性平台和重力敏感器构成的精确重力测量组合导航系统,给出了该组合系统在速率方位地平坐标系下的误差方程和Kalman 滤波方法以及计算机仿真结果。数字仿真表明:由中... 根据科学发展和高精度导航的要求,提出了一个由GPS 接收机、速率方位惯性平台和重力敏感器构成的精确重力测量组合导航系统,给出了该组合系统在速率方位地平坐标系下的误差方程和Kalman 滤波方法以及计算机仿真结果。数字仿真表明:由中等精度的陀螺仪和加速度计以及GPS 组成的组合导航系统平台水平误差角小,定位精度高,能够满足重力测量和导航要求。 展开更多
关键词 组合导航系统 惯性平台 仿真研究 速率 Kalman滤波方法 计程仪 GPS接收机 重力测量 地平坐标系 科学发展 仿真结果 误差方程 组合系统 系统平台 加速度计 数字仿真 定位精度 高精度 敏感器 计算机 误差角 陀螺仪 等精度
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捷联惯导系统初始对准中Kalman参数优化方法 被引量:36
9
作者 程向红 郑梅 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第4期12-17,共6页
针对Kalman滤波器在捷联惯导系统(SINS)初始对准中的应用,系统分析了Kalman滤波器参数(包括估计误差协方差阵初值P0,模型噪声方差阵Q和量测噪声方差阵R)选取对系统状态变量的估计精度和收敛速度的影响。采用协方差性能分析法,进行了Kal... 针对Kalman滤波器在捷联惯导系统(SINS)初始对准中的应用,系统分析了Kalman滤波器参数(包括估计误差协方差阵初值P0,模型噪声方差阵Q和量测噪声方差阵R)选取对系统状态变量的估计精度和收敛速度的影响。采用协方差性能分析法,进行了Kalman滤波器参数优化仿真,仿真结果表明:调整P0的取值可改变状态变量估计的收敛速度,调整Q或R的取值,既可改变状态变量(尤其是陀螺误差)的收敛速度又可改变它们的估计精度。综合考虑时,P0的取值要比真实值大一些,Q和R的取值要比真实值小一些,这样既可缩短陀螺误差和加速度计偏置误差的估计时间,又可提高它们的估计精度。文中还给出了使滤波器正常可靠工作的P0、Q和R参数的范围。 展开更多
关键词 捷联惯导 初始对准 速度匹配 参数优化 滤波调谐
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基于DSP的嵌入式导航计算机分布式系统设计 被引量:10
10
作者 黄丽斌 周百令 单茂华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2003年第4期16-19,共4页
为满足MIMU/GPS组合导航系统的小型化、低功耗、低成本等条件,以及越来越高的精度要求,以TI公司TMS320VC5402型DSP器件为核心,设计了一种嵌入式导航计算机分布式系统。此设计可提高系统的精度,更好地满足系统实时性要求。
关键词 DSP MIMU/GPS组合导航系统 嵌入式导航计算机分布式系统 设计 数字信号处理器
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遥操作系统中MOTOMAN-SV3X机器人的运动建模研究 被引量:8
11
作者 崔建伟 宋爱国 黄惟一 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期424-429,共6页
研究了遥操作系统中MOTOMANSV3X机器人的运动学模型及使之通用化的建模方法 .首先提出用符合人们习惯的方法规定各机器人关节坐标系的方向 ,可以使得用Denavit Hartenberg方法建立的MOTOMANSV3X机器人运动学模型有通用性和可移植性 ;提... 研究了遥操作系统中MOTOMANSV3X机器人的运动学模型及使之通用化的建模方法 .首先提出用符合人们习惯的方法规定各机器人关节坐标系的方向 ,可以使得用Denavit Hartenberg方法建立的MOTOMANSV3X机器人运动学模型有通用性和可移植性 ;提出当机器人 3个相邻且正交的关节轴线交于一点时 ,逆解运算可以有简捷的运算方法 ,并用这种方法求得了MO TOMANSV3X机器人的运动逆解 .最后分析了这种机器人的工作空间 .本文所得公式不仅适用于MOTOMANSV3X ,也可直接移植到与之有相同自由度布局的机器人 。 展开更多
关键词 MOTOMAN-SV3X机器人 运动学 莫托曼机器人 通用模型 遥操作
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基于小波变换的自适应滤波技术在组合导航系统中的应用 被引量:11
12
作者 刘建娟 徐晓苏 刘锡祥 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第6期34-38,共5页
针对组合导航系统中在线校正的误差噪声模型具有时变性的特点,使用小波变换对观测量进行预滤波,并使用自适应滤波技术进行在线校正,克服了常规卡尔曼滤波需要精确的误差模型的缺点。仿真结果证明:在系统和量测模型不确定时,文中提出的... 针对组合导航系统中在线校正的误差噪声模型具有时变性的特点,使用小波变换对观测量进行预滤波,并使用自适应滤波技术进行在线校正,克服了常规卡尔曼滤波需要精确的误差模型的缺点。仿真结果证明:在系统和量测模型不确定时,文中提出的基于小波变换的自适应滤波能够使系统误差在较短的时间内收敛,并与常规卡尔曼滤波器的精度相当。 展开更多
关键词 组合导航 小波变换 自适应滤波 多分辨分析
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空间遥控作业系统的自适应无源控制 被引量:24
13
作者 宋爱国 黄惟一 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期26-32,共7页
遥控作业系统是实现空间危险环境中作业的有力手段。由于空间工作站和地面控制站之间的通讯时延,造成了遥控作业系统的不稳定和操作性能的降低。本文利用二端口网络理论,提出了可定量评价系统操作性能的指标函数,并导出操作性能最优... 遥控作业系统是实现空间危险环境中作业的有力手段。由于空间工作站和地面控制站之间的通讯时延,造成了遥控作业系统的不稳定和操作性能的降低。本文利用二端口网络理论,提出了可定量评价系统操作性能的指标函数,并导出操作性能最优(临场感状态)的无源控制算法,同时针对环境的不确定性,给出参数自调节的自适应无源控制器的结构。 展开更多
关键词 遥控作业系统 时延 空间 无源性 自适应控制
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H_∞滤波技术在捷联惯性系统在线校正中的应用 被引量:9
14
作者 黄华 程向红 万德钧 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第1期10-14,共5页
在运载体有机动时,卡尔曼滤波器会导致捷联惯性系统(SIS)产生大的机动误差。计算机仿真结果表明,用H滤波器代替卡尔曼滤波器对SIS的状态变量进行估计后,能有效降低SIS的机动误差,提高系统的精度。
关键词 H∞滤波技术 捷联惯性系统 在线校正 卡尔曼滤波器 机动误差 递推卡尔曼滤波算法
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GPS组合导航系统在车辆导航中的应用 被引量:22
15
作者 房建成 万德钧 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1996年第3期96-102,共7页
GPS组合导航系统在车辆导航中的应用房建成,万德钧(东南大学仪器科学与工程系,南京210018)统计资料显示,公路堵塞造成的直接和间接的经济损失惊人,仅美、日、法三国每年的损失就超过11000亿法郎.德国交通部门统计... GPS组合导航系统在车辆导航中的应用房建成,万德钧(东南大学仪器科学与工程系,南京210018)统计资料显示,公路堵塞造成的直接和间接的经济损失惊人,仅美、日、法三国每年的损失就超过11000亿法郎.德国交通部门统计,在全德国,每年因汽车司机行错路线... 展开更多
关键词 GPS 组合导航 导航系统 车辆 车载导航系统
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VxWorks环境下捷联惯导系统的软件设计 被引量:5
16
作者 刘锡祥 徐晓苏 +1 位作者 冯丹琼 刘建娟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第2期1-4,共4页
介绍了VxWorks实时操作系统实时性和多任务环境的特性。在分析了捷联惯导系统基本原理的基础上,提出捷联惯导系统各个任务模块的划分原则,介绍了各个任务的优先级别和触发方式,提出了各个任务间的通信手段与同步方法。此外,还给出了在PC... 介绍了VxWorks实时操作系统实时性和多任务环境的特性。在分析了捷联惯导系统基本原理的基础上,提出捷联惯导系统各个任务模块的划分原则,介绍了各个任务的优先级别和触发方式,提出了各个任务间的通信手段与同步方法。此外,还给出了在PC-104嵌入式计算机上,应用VxWorks实时操作系统成功开发捷联惯导系统软件的实例。 展开更多
关键词 捷联惯导 嵌入式实时操作系统 VXWORKS PC-104 多任务环境
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RV12L 6R 焊接机器人运动学正解及计算机仿真系统 被引量:7
17
作者 刘成良 张为公 翟羽健 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1998年第5期84-87,共4页
本文给出了6DOFREIS焊接机器人运动学正解的解算方法,从图形学的角度进行机器人工作空间计算,然后对其实施三维图形仿真.为机器人运动学仿真系统用三维形体表示机械手复杂的位置、姿态信息,提供1种实用的方法.可给转位工... 本文给出了6DOFREIS焊接机器人运动学正解的解算方法,从图形学的角度进行机器人工作空间计算,然后对其实施三维图形仿真.为机器人运动学仿真系统用三维形体表示机械手复杂的位置、姿态信息,提供1种实用的方法.可给转位工作台的设计安装提供依据,使之在机器人工作空间内.这里给出实例验证了运动学解的正确性. 展开更多
关键词 焊接机器人 运动学 工作空间 图形仿真
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遥操作机器人系统的预测控制 被引量:6
18
作者 陈启宏 费树岷 宋爱国 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期177-181,共5页
遥操作机器人系统传输通道中存在通讯时延 ,造成系统不稳定和操作性能降低等问题 .为了消除或减少时延的影响 ,利用前向神经网络建立环境模型 ,通过神经网络模型预测从机械手受力 ,并用时间前向观测器预测从机械手状态 ;然后用力、位置... 遥操作机器人系统传输通道中存在通讯时延 ,造成系统不稳定和操作性能降低等问题 .为了消除或减少时延的影响 ,利用前向神经网络建立环境模型 ,通过神经网络模型预测从机械手受力 ,并用时间前向观测器预测从机械手状态 ;然后用力、位置和速度反馈对系统进行设计 ,使得系统在环境模型未知的条件下稳定 ,还能获得良好的透明性 ;最后 ,将预测方法与无源控制方法进行切换 ,保证系统在环境剧变时的稳定性 . 展开更多
关键词 遥操作机器人系统 预测控制 前向神经网络 环境模型 机械手 无源控制
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分布式系统中捷联惯性系统动基座对准研究 被引量:11
19
作者 程向红 万德钧 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第6期8-12,共5页
为解决舰载捷联系统动基座对准中甲板挠曲变形及惯性组件箱(IMU)的安装误差对初始对准精度的影响,建立了捷联惯性系统误差模型、甲板挠曲变形模型、IMU 安装误差模型,并利用速度加姿态角匹配方法,建立了量测误差模型。在此基础上利用状... 为解决舰载捷联系统动基座对准中甲板挠曲变形及惯性组件箱(IMU)的安装误差对初始对准精度的影响,建立了捷联惯性系统误差模型、甲板挠曲变形模型、IMU 安装误差模型,并利用速度加姿态角匹配方法,建立了量测误差模型。在此基础上利用状态扩展法建立 Kalman滤波器,并进行了仿真。仿真结果表明,在舰船有摇摆的情况下,可以有效地估计 IMU 安装误差角和甲板挠曲变形误差角。 展开更多
关键词 动基座 捷联惯性系统 初始对准 舰载 捷联系统 安装误差 仿真结果 IMU 分布式系统 组件
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时延下空间遥操作机器人系统工作模式研究 被引量:6
20
作者 曾庆军 宋爱国 黄惟一 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期180-184,共5页
工作在人机交互方式下的遥操作机器人是实现空间作业的有力手段。首先介绍了空间遥操作机器人系统的构成与工作原理 ,然后提出了基于临场感遥控技术、虚拟现实技术与自主控制技术相结合的多种工作模式 ,用于实现在不同条件下时延空间遥... 工作在人机交互方式下的遥操作机器人是实现空间作业的有力手段。首先介绍了空间遥操作机器人系统的构成与工作原理 ,然后提出了基于临场感遥控技术、虚拟现实技术与自主控制技术相结合的多种工作模式 ,用于实现在不同条件下时延空间遥操作机器人系统的作业任务 ,并讨论了工作模式选择的方法。 展开更多
关键词 工作模式 虚拟现实技术 自主控制技术 空间机器人 迢操作 时延条件
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