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深度相机与微机电惯性测量单元松组合导航算法 被引量:2
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作者 张福斌 林家昀 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期159-166,共8页
针对室内非结构环境下,全球定位系统、无线电定位等定位手段使用困难,轮式里程计在楼梯等场合易出现打滑或空转而误差较大,单一视觉传感器或微机电系统(MEMS)惯性测量单元(IMU)很难实现高精度自主定位,以及传统的视觉与MEMS IMU组合导... 针对室内非结构环境下,全球定位系统、无线电定位等定位手段使用困难,轮式里程计在楼梯等场合易出现打滑或空转而误差较大,单一视觉传感器或微机电系统(MEMS)惯性测量单元(IMU)很难实现高精度自主定位,以及传统的视觉与MEMS IMU组合导航算法复杂、计算量大、导航精度低等问题,提出一种适用于室内的深度相机与MEMS IMU松组合导航算法。MEMS IMU预积分结果作为改进迭代最近点(ICP)算法的迭代初值,大幅减少了迭代次数;通过深度相机和MEMS IMU分别计算载体的位置并作差运算,将位置差值作为量测信息,使用扩展卡尔曼滤波估计MEMS IMU的导航误差,修正航位推算的结果;利用Kinect v1深度相机和MTI 100-IMU搭建的平台进行实验验证。结果表明,基于MEMS IMU辅助的改进ICP算法能够减少迭代次数约50%,基于位置差值的深度相机与MEMS IMU松组合算法导航定位误差小于总里程的10%. 展开更多
关键词 深度相机 惯性测量单元 迭代最近点 组合导航
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光纤陀螺脱骨架光纤环温度性能研究 被引量:1
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作者 刘海锋 谭满清 +2 位作者 张学亮 于中权 尚艳玲 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1070-1075,共6页
通过有限元仿真分析了光纤陀螺内部热源和外部热源激励下的温升和轴向、径向、周向的温度梯度,分析表明轴向温度梯度最大.基于光纤陀螺Shupe效应,使用ANSYS有限元分析软件建立温度模型对光纤陀螺脱骨架光纤环进行了仿真分析,分析了光纤... 通过有限元仿真分析了光纤陀螺内部热源和外部热源激励下的温升和轴向、径向、周向的温度梯度,分析表明轴向温度梯度最大.基于光纤陀螺Shupe效应,使用ANSYS有限元分析软件建立温度模型对光纤陀螺脱骨架光纤环进行了仿真分析,分析了光纤环内部热源、外部热源导致的温度漂移误差,分析表明只有内部热源的情况下主要影响光纤陀螺启动性能,随时间变化的外部热源是光纤环温度误差主要来源,主要影响光纤陀螺的全温度范围零偏极差.分析了非均匀热场施加到光纤环圆周上距光纤环中点不同位置的温度误差,以及光纤环外部介质不同热导率和不同隔热层厚度对光纤环温度性能的影响,分析表明热源越靠近光纤环中心、脱骨架光纤环外部介质材料热导率越低、缓冲层越厚,光纤环的温度误差越小.采用热场基于光纤环中心对称设计、采用低热导率介质材料和较厚隔热层可以显著降低脱骨架光纤环温度误差.结果对于优化光纤陀螺结构设计,改善内部热场分布,提高光纤陀螺精度和环境适应性具有重要意义. 展开更多
关键词 光纤陀螺 Shupe效应 有限元分析 光纤环 温度性能
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一种基于自适应神经模糊推理系统的多AUV协同定位方法 被引量:8
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作者 徐博 李盛新 +2 位作者 王连钊 段腾辉 姚贺 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期440-447,共8页
针对多自主水下航行器(AUVs)在恶劣水下环境通信数据包丢失的情况,提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的多AUV协同定位方法。将传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)与ANFIS相结合。在协同定位系统正常通信时,跟随AUV的位置由EKF估计得... 针对多自主水下航行器(AUVs)在恶劣水下环境通信数据包丢失的情况,提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的多AUV协同定位方法。将传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)与ANFIS相结合。在协同定位系统正常通信时,跟随AUV的位置由EKF估计得到,并利用该阶段收集的数据对ANFIS模型进行训练;当通信包丢失时,ANFIS进入预测过程,ANFIS根据输入数据预测跟随AUV的位置。利用湖试数据验证了所提方法的有效性。实验结果表明,当通信包丢失时,ANFIS能够根据输入数据有效地预测AUV的位置。在通信包丢失时,所提方法平均定位误差与无ANFIS辅助的EKF滤波比较,平均定位误差减小78%,均方根误差减少77%,具有更好的准确性和稳定性。 展开更多
关键词 自主水下航行器 协同定位 自适应神经模糊推理系统 扩展卡尔曼滤波 通信包丢失
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基于雷达测距与角位置辅助的SINS空中对准方法 被引量:5
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作者 徐博 王连钊 +2 位作者 吴雯昊 李盛新 段腾辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期573-579,共7页
针对卫星导航受限条件下捷联惯性导航系统(SINS)空中初始对准问题,提出了一种基于雷达测量斜距-角位置匹配模型。推导了传统雷达位置匹配模型方案量测线性化过程,说明了线性化后量测噪声统计特性随斜距变化的缺陷,同时提出直接采用雷达... 针对卫星导航受限条件下捷联惯性导航系统(SINS)空中初始对准问题,提出了一种基于雷达测量斜距-角位置匹配模型。推导了传统雷达位置匹配模型方案量测线性化过程,说明了线性化后量测噪声统计特性随斜距变化的缺陷,同时提出直接采用雷达测量的距离和角位置作为量测信息的对准方案。根据雷达与飞行器之间的相对位置关系,建立了雷达斜距与角位置信息辅助的捷联惯性导航系统初始对准量测方程,利用无迹卡尔曼滤波器(UKF)解决了量测方程非线性问题。最后通过200次蒙特卡洛分析仿真验证了算法的可行性,斜距大于50 km条件下,300 s时航向对准误差角统计均值为-0.0289°,统计标准差为0.0377°,同时有较高的水平对准精度,且明显优于传统位置匹配对准方案。 展开更多
关键词 雷达 捷联惯性导航系统 初始对准 无迹卡尔曼滤波 蒙特卡洛分析
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多检测统计量联合的T-RAIM故障检测方法 被引量:4
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作者 程子毅 马明 +3 位作者 夏成龙 彭竞 袁木子 欧钢 《导航定位学报》 CSCD 2023年第6期42-48,共7页
针对最小二乘接收机自主完好性监测算法中,故障检测概率随着可见卫星颗数的增加而降低的问题,在接收机授时自主完好性监测(T-RAIM)场景下提出一种多检测统计量联合检验的完好性算法:理论分析该方法的检测性能,并仿真验证在北斗卫星导航... 针对最小二乘接收机自主完好性监测算法中,故障检测概率随着可见卫星颗数的增加而降低的问题,在接收机授时自主完好性监测(T-RAIM)场景下提出一种多检测统计量联合检验的完好性算法:理论分析该方法的检测性能,并仿真验证在北斗卫星导航系统(BDS)和BDS加低轨系统场景下的故障检测能力。结果表明,在相同虚警概率的情况下,该算法能够有效提高故障检测概率,单BDS场景下故障检测率平均可提高34.4%,BDS加低轨场景下故障检测概率平均可提高12.1%。 展开更多
关键词 低轨卫星 北斗卫星导航系统(BDS) 接收机时间自主完好性监测 联合检测 故障检测
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表面处理对7075铝合金与1J50软磁合金胶接性能的影响 被引量:2
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作者 杨雷 刘立英 +2 位作者 黎正华 李鹏 刘美玲 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期132-137,共6页
以7075铝合金板和1J50软磁合金板为研究对象,用光学接触角测试仪和扫描电镜(SEM)研究不同表面处理方式对金属表面微观形貌、湿润性和表面自由能的影响规律,揭示合金单搭接头强化机制。结果表明:喷砂与硫酸阳极化处理通过形成均匀分布凹... 以7075铝合金板和1J50软磁合金板为研究对象,用光学接触角测试仪和扫描电镜(SEM)研究不同表面处理方式对金属表面微观形貌、湿润性和表面自由能的影响规律,揭示合金单搭接头强化机制。结果表明:喷砂与硫酸阳极化处理通过形成均匀分布凹坑和氧化膜层,提高合金表面粗糙度、润湿性和自由能。1J50软磁合金喷砂前后表面自由能分别为45.7、57.9 mJ/M^(2);7075铝合金经喷砂+阳极氧化复合表面处理后(S4组),表面自由能和剪切强度达极大值,分别为66.5mJ/M^(2)和6.48 MPa,破坏机制由原始的界面失效转化为内聚失效。因此,最佳胶接工艺为7075铝合金喷砂+硫酸阳极氧化处理。1J50合金喷砂处理为最佳表面处理方式。 展开更多
关键词 表面处理 黏接工艺 7075铝合金 1J50软磁合金 表面自由能
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