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基于Gauss-Newton和UKF结合的微小卫星姿态确定算法
被引量:
9
1
作者
康国华
范凯
+1 位作者
周琼峰
梁尔涛
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期16-23,共8页
为提高微型低成本姿态敏感器的姿态确定精度,文章基于磁强计/太阳敏感器/陀螺的姿态敏感器配置,设计了高斯牛顿(Gauss-Newton,GN)迭代算法和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)有机结合的微小卫星姿态确定算法,先用Gauss-New...
为提高微型低成本姿态敏感器的姿态确定精度,文章基于磁强计/太阳敏感器/陀螺的姿态敏感器配置,设计了高斯牛顿(Gauss-Newton,GN)迭代算法和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)有机结合的微小卫星姿态确定算法,先用Gauss-Newton算法融合磁强计和太阳敏感器的数据,迭代计算最优四元数,然后以最优四元数联合陀螺数据作为观测量,以姿态四元数和惯性系下的角速度为状态量进行UKF,降低观测维数,并将观测方程转化为线性方程,显著减小计算量,同时克服了测量误差对姿态确定精度的影响。
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关键词
微小卫星
姿态确定
高斯牛顿迭代算法
无迹卡尔曼滤波
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职称材料
基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法
被引量:
3
2
作者
沈世斌
谢非
+3 位作者
赵静
钱伟行
康国华
刘锡祥
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期495-506,共12页
卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相...
卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相位控制的SINS与GNSS超紧组合环路信号解调方法,进一步分析SINS与GNSS超紧组合环路信号跟踪特性。对卫星信号受干扰环境及动态条件下的相位控制超紧组合与频率控制超紧组合方法的导航性能进行试验对比分析,结果表明相位控制超紧组合方法具有更稳定的定位性能,并可提高约7 dB的抗干扰能力。
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关键词
惯性导航系统
卫星导航系统
组合导航系统
超紧组合
相位控制
信号解调
抗干扰
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职称材料
基于先验子图检测的失效航天器SLAM方法
被引量:
4
3
作者
康国华
马云
+2 位作者
乔思元
郭玉洁
金晨迪
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期1-10,共10页
基于激光雷达的航天器位姿估计技术是当前在轨服务研究热点。针对失效航天器位姿估计,将通用的图优化SLAM技术应用到空间非合作目标的研究中。为解决SLAM算法在动态场景中产生累积误差问题,利用失效航天器自身运动特点,提出一种基于先...
基于激光雷达的航天器位姿估计技术是当前在轨服务研究热点。针对失效航天器位姿估计,将通用的图优化SLAM技术应用到空间非合作目标的研究中。为解决SLAM算法在动态场景中产生累积误差问题,利用失效航天器自身运动特点,提出一种基于先验子图检测改进的SLAM算法。在该算法中,通过激光雷达和惯性测量单元分别采集失效航天器及周围环境的点云数据、服务航天器的运动信息,构建出服务场景下航天器的相对位姿图;再采用先验子图检测方法建立不连续的位姿节点间的约束关系;最后用约束信息对位姿图进行优化。仿真结果表明,相较于通用的SLAM算法的位姿估计,该方法减小了累积误差,提高了相对位姿估计精度,可以为后期的导航、控制等在轨任务提供信息。
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关键词
控制工程
航天器位姿
子图检测
SLAM
激光雷达
图优化
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职称材料
分布动载荷识别的二维小波-伽辽金方法
被引量:
6
4
作者
秦远田
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2012年第6期1005-1009,1040,共5页
根据张量积二维小波理论,利用Daubechies小波的正交性,建立了基于梁结构动力学方程和有限元方程的一维分布动载荷的识别方法,即二维小波-伽辽金方法。该方法将动力学方程和有限元方程由时域转化到小波域中,从而将时域中复杂的卷积关系...
根据张量积二维小波理论,利用Daubechies小波的正交性,建立了基于梁结构动力学方程和有限元方程的一维分布动载荷的识别方法,即二维小波-伽辽金方法。该方法将动力学方程和有限元方程由时域转化到小波域中,从而将时域中复杂的卷积关系变成小波域中简单方程组的求解。仿真算例表明,该方法能有效识别一维梁结构上的分布动载荷且计算效率较高。
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关键词
载荷识别
分布动载荷
动力学
小波方法
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职称材料
多源异构超紧组合非线性信息互耦合方法及特征分析
5
作者
谢非
赵静
+1 位作者
钱伟行
康国华
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期517-523,共7页
惯性/卫星超紧组合技术核心将卫星导航接收机基带信号处理过程中的环路非线性信息与惯性导航信息进行深层次互耦合。在研究超紧组合多信息源异型耦合架构特征及互耦合机理的基础上,对比分析了超紧组合非相干及相干互耦合方法,总结了不...
惯性/卫星超紧组合技术核心将卫星导航接收机基带信号处理过程中的环路非线性信息与惯性导航信息进行深层次互耦合。在研究超紧组合多信息源异型耦合架构特征及互耦合机理的基础上,对比分析了超紧组合非相干及相干互耦合方法,总结了不同超紧组合观测矢量提取方法及环路模型,然后设计了超紧组合互耦合信息处理流程及信号NCO(数控振荡器)控制方法。最后,利用仿真平台对非相干及相干方式进行了卫星信号受干扰及载体动态变化环境下的试验对比分析,结果表明超紧组合相干方法相较于非相干方式具有更优的观测矢量提取性能及抗干扰性能。
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关键词
超紧组合
组合导航
卫星接收机
抗干扰
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职称材料
题名
基于Gauss-Newton和UKF结合的微小卫星姿态确定算法
被引量:
9
1
作者
康国华
范凯
周琼峰
梁尔涛
机构
南京航空航天大学微小卫星研究中心
上海
卫星
工程
研究
所
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2018年第2期16-23,共8页
基金
上海航天科技创新基金(SAST2015035)
中央高校基本科研业务费专项(NZ2016111)
文摘
为提高微型低成本姿态敏感器的姿态确定精度,文章基于磁强计/太阳敏感器/陀螺的姿态敏感器配置,设计了高斯牛顿(Gauss-Newton,GN)迭代算法和无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)有机结合的微小卫星姿态确定算法,先用Gauss-Newton算法融合磁强计和太阳敏感器的数据,迭代计算最优四元数,然后以最优四元数联合陀螺数据作为观测量,以姿态四元数和惯性系下的角速度为状态量进行UKF,降低观测维数,并将观测方程转化为线性方程,显著减小计算量,同时克服了测量误差对姿态确定精度的影响。
关键词
微小卫星
姿态确定
高斯牛顿迭代算法
无迹卡尔曼滤波
Keywords
micro-satellite
attitude determination
Gauss-Newton determination algorithm
unscented Kalmanfilter
分类号
V412.42 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法
被引量:
3
2
作者
沈世斌
谢非
赵静
钱伟行
康国华
刘锡祥
机构
南京
师范
大学
电气与自动化工程学院
南京
智能高端装备产业
研究
院有限公司
南京
邮电
大学
自动化学院
南京
邮电
大学
江苏省物联网智能机器人工程实验室
南京航空航天大学微小卫星研究中心
东南
大学
仪器科学与工程学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期495-506,共12页
基金
国家自然科学基金项目(61601228、41974033、61803208)
江苏省自然科学基金项目(BK20161021、BK20180726)
+1 种基金
江苏省“六大人才高峰”人才支持计划项目(2016-DZXX-035)
江苏省高校自然科学基金项目(17KJB510031)。
文摘
卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相位控制的SINS与GNSS超紧组合环路信号解调方法,进一步分析SINS与GNSS超紧组合环路信号跟踪特性。对卫星信号受干扰环境及动态条件下的相位控制超紧组合与频率控制超紧组合方法的导航性能进行试验对比分析,结果表明相位控制超紧组合方法具有更稳定的定位性能,并可提高约7 dB的抗干扰能力。
关键词
惯性导航系统
卫星导航系统
组合导航系统
超紧组合
相位控制
信号解调
抗干扰
Keywords
strapdown inertial navigation system
global navigation satellite system
integrated navigation system
ultra-tight integration
phase control
signal demodulation
anti-jamming
分类号
V249.32+8 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于先验子图检测的失效航天器SLAM方法
被引量:
4
3
作者
康国华
马云
乔思元
郭玉洁
金晨迪
机构
南京航空航天大学微小卫星研究中心
出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2019年第1期1-10,共10页
基金
空间智能控制技术重点实验室开放基金资助项目(ZDSYS-2017-01)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(No.NZ2016111)
文摘
基于激光雷达的航天器位姿估计技术是当前在轨服务研究热点。针对失效航天器位姿估计,将通用的图优化SLAM技术应用到空间非合作目标的研究中。为解决SLAM算法在动态场景中产生累积误差问题,利用失效航天器自身运动特点,提出一种基于先验子图检测改进的SLAM算法。在该算法中,通过激光雷达和惯性测量单元分别采集失效航天器及周围环境的点云数据、服务航天器的运动信息,构建出服务场景下航天器的相对位姿图;再采用先验子图检测方法建立不连续的位姿节点间的约束关系;最后用约束信息对位姿图进行优化。仿真结果表明,相较于通用的SLAM算法的位姿估计,该方法减小了累积误差,提高了相对位姿估计精度,可以为后期的导航、控制等在轨任务提供信息。
关键词
控制工程
航天器位姿
子图检测
SLAM
激光雷达
图优化
Keywords
control engineering
spacecraft position and pose
submap detecting
simultaneous localization and mapping
laser lidar
graph optimization
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
分布动载荷识别的二维小波-伽辽金方法
被引量:
6
4
作者
秦远田
机构
南京航空航天大学微小卫星研究中心
出处
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2012年第6期1005-1009,1040,共5页
文摘
根据张量积二维小波理论,利用Daubechies小波的正交性,建立了基于梁结构动力学方程和有限元方程的一维分布动载荷的识别方法,即二维小波-伽辽金方法。该方法将动力学方程和有限元方程由时域转化到小波域中,从而将时域中复杂的卷积关系变成小波域中简单方程组的求解。仿真算例表明,该方法能有效识别一维梁结构上的分布动载荷且计算效率较高。
关键词
载荷识别
分布动载荷
动力学
小波方法
Keywords
load identification,distributed load,dynamics,wavelet method
分类号
O313 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
多源异构超紧组合非线性信息互耦合方法及特征分析
5
作者
谢非
赵静
钱伟行
康国华
机构
南京
师范
大学
电气工程与自动化学院
江苏省三维打印装备与制造重点实验室
南京
邮电
大学
自动化学院
南京航空航天大学微小卫星研究中心
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第4期517-523,共7页
基金
国家自然科学基金(61601228
61403210)
+4 种基金
江苏省自然科学基金(BK20161021
BK20141453
SBK201343261)
江苏省三维打印装备与制造重点实验室项目(BM2013006)资助开放课题(3DL201607)
江苏省高校自然科学基金(15KJB510016)
文摘
惯性/卫星超紧组合技术核心将卫星导航接收机基带信号处理过程中的环路非线性信息与惯性导航信息进行深层次互耦合。在研究超紧组合多信息源异型耦合架构特征及互耦合机理的基础上,对比分析了超紧组合非相干及相干互耦合方法,总结了不同超紧组合观测矢量提取方法及环路模型,然后设计了超紧组合互耦合信息处理流程及信号NCO(数控振荡器)控制方法。最后,利用仿真平台对非相干及相干方式进行了卫星信号受干扰及载体动态变化环境下的试验对比分析,结果表明超紧组合相干方法相较于非相干方式具有更优的观测矢量提取性能及抗干扰性能。
关键词
超紧组合
组合导航
卫星接收机
抗干扰
Keywords
ultra-tight integration
integrated navigation
GNSS receiver
anti-jamming
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于Gauss-Newton和UKF结合的微小卫星姿态确定算法
康国华
范凯
周琼峰
梁尔涛
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2018
9
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职称材料
2
基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法
沈世斌
谢非
赵静
钱伟行
康国华
刘锡祥
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于先验子图检测的失效航天器SLAM方法
康国华
马云
乔思元
郭玉洁
金晨迪
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2019
4
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下载PDF
职称材料
4
分布动载荷识别的二维小波-伽辽金方法
秦远田
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2012
6
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下载PDF
职称材料
5
多源异构超紧组合非线性信息互耦合方法及特征分析
谢非
赵静
钱伟行
康国华
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
0
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职称材料
已选择
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条
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引证文献
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