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分段式AEKF高速弹丸组合导航算法
1
作者 刘宁 栗浩睿 +3 位作者 苏中 范军芳 沈凯 赵文江 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1117-1124,1141,共9页
在高速弹丸组合导航系统中,由于弹丸受空中复杂环境以及自身高速自旋、振动等因素影响,使得量测噪声统计特性无法被准确获取,导致组合导航系统精度下降。针对这一问题,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的分段式自适应扩展卡尔曼滤波(AE... 在高速弹丸组合导航系统中,由于弹丸受空中复杂环境以及自身高速自旋、振动等因素影响,使得量测噪声统计特性无法被准确获取,导致组合导航系统精度下降。针对这一问题,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的分段式自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)高速弹丸组合导航方法。在GNSS/SINS松组合框架下,根据高速弹丸每个飞行阶段的速度变化率与俯仰角特性,训练可实时辨识弹丸飞行阶段的CNN模型,并将特定的飞行阶段与AEKF算法中的噪声估计器参数关联,使得弹丸在高速飞行过程中可根据飞行阶段自适应调节AEKF滤波算法的量测噪声协方差矩阵,从而提高弹丸组合导航精度。所提方法与一般AEKF弹丸组合导航方法在相同数据下进行测试、比较。测试结果表明,所提方法的速度和位置均方根误差平均下降了54%,43%,有较好的参考与应用价值。 展开更多
关键词 弹丸组合导航 飞行阶段辨识 卷积神经网络 自适应扩展卡尔曼滤波
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全维可观动态步长约束的单兵双足惯性定位方法
2
作者 赵辉 陈文彬 +1 位作者 刘宁 苏中 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第8期743-750,共8页
针对单兵双足惯性定位系统中存在的状态可观测度低及双足约束距离不可调问题,提出一种全维可观动态步长约束的单兵双足惯性定位方法。通过引入零速状态下相邻时刻状态差分作为伪量测,实现位置误差、速度误差和姿态误差的全维可观;同时... 针对单兵双足惯性定位系统中存在的状态可观测度低及双足约束距离不可调问题,提出一种全维可观动态步长约束的单兵双足惯性定位方法。通过引入零速状态下相邻时刻状态差分作为伪量测,实现位置误差、速度误差和姿态误差的全维可观;同时建立基于非零速运动加速度模值的双足最大约束距离估计模型,实现不同运动模式下的动态阈值调整。利用消费级低精度惯性传感器开展多组双足定位实验,结果表明:在双足慢走定位实验中,所提方法的定位误差为总行程的0.39%,相较于传统双足惯性定位方法,定位精度提升了3倍。 展开更多
关键词 单兵定位 惯性定位 双足约束 动态步长 全维可观
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一种快时变气动下双旋飞行器非线性动态逆解耦控制方法
3
作者 李亚峰 唐文桃 +3 位作者 纪毅 范军芳 王伟 张思幸 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第6期622-630,共9页
分析双旋飞行器参数快时变性与不确定性特征,并提出一种基于时间尺度分离架构的非线性动态逆解耦控制方法。首先,构建了双旋飞行器七自由度多刚体耦合动力学模型,将气动参数不确定性视为归一化扰动,继而将动力学模型分解为滚转通道和俯... 分析双旋飞行器参数快时变性与不确定性特征,并提出一种基于时间尺度分离架构的非线性动态逆解耦控制方法。首先,构建了双旋飞行器七自由度多刚体耦合动力学模型,将气动参数不确定性视为归一化扰动,继而将动力学模型分解为滚转通道和俯仰/偏航通道动力学子系统。采用时间尺度分离方法,进一步将俯仰和偏航通道解耦为包含快速和慢速动力学特性的级联子系统。设计了能够精确估计姿态角变化并补偿扰动的扩张状态观测器;引入积分滑模面以增强系统对扰动和模型不确定性的鲁棒性;并据此分别设计非线性动态逆控制器。仿真结果表明,所提控制方法在频率1000 Hz、幅值拉偏±30%气动参数摄动的情况下,能够实现俯仰和偏航过载的平均跟踪误差不大于2%,展现出良好的控制性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 双旋飞行器 时间尺度分离 非线性动态逆 解耦控制
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额外数据包注入攻击下基于高斯混合模型的安全状态估计
4
作者 仇海涛 王子乐 朱翠 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第7期736-742,共7页
针对线性时不变系统在额外数据包注入攻击下的安全状态估计问题(受损传感器数量不限),提出了一种基于高斯混合模型的测量值估计算法。首先,采用期望最大化(EM)算法对受损测量值进行聚类和融合,并引入误差补偿器修正聚类过程中的误差,从... 针对线性时不变系统在额外数据包注入攻击下的安全状态估计问题(受损传感器数量不限),提出了一种基于高斯混合模型的测量值估计算法。首先,采用期望最大化(EM)算法对受损测量值进行聚类和融合,并引入误差补偿器修正聚类过程中的误差,从而得到测量估计值。其次,设计了一种带补偿器的状态估计方法,有效提高了系统估计精度,使系统性能受损坏传感器数量的影响较小,在损坏传感器数量超过总数的一半时仍保持有效。仿真结果表明,当被攻击传感器的数量为3、7和10时,相比于直接丢弃被攻击传感器的测量值,所提方法的状态估计精度分别提升58%、88%和97%。 展开更多
关键词 安全状态估计 高斯混合模型 额外数据包注入攻击 误差补偿器
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CNN-LSTM车辆运动状态识别的AUKF组合导航方法 被引量：4
5
作者 刘宁 谢越栋 +2 位作者 胡彬 范军芳 苏中 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期803-811,共9页
针对固定的噪声协方差难以适应车辆不同运动行为下噪声统计特性差异大的问题,提出了一种基于卷积神经网络与长短期记忆网络(CNN-LSTM)的车辆运动状态识别自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)组合导航方法。首先,应用CNN-LSTM网络模型进行车辆运... 针对固定的噪声协方差难以适应车辆不同运动行为下噪声统计特性差异大的问题,提出了一种基于卷积神经网络与长短期记忆网络(CNN-LSTM)的车辆运动状态识别自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)组合导航方法。首先,应用CNN-LSTM网络模型进行车辆运动状态识别,解决车辆自我运动不确定性的问题;其次,将特定运动状态约束下的噪声协方差应用于UKF的时间更新与量测更新;最后,将所提方法在采集的数据集上进行验证。实验结果表明,与经典的UKF算法相比,所提方法的位置均方根误差与速度均方根误差分别下降了22.67%与2.63%,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 组合导航 车辆运动状态识别 组合神经网络 自适应无迹卡尔曼滤波 噪声协方差
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钻柱的黏滑与高频扭转耦合振动测量与分析 被引量：1
6
作者 李玉梅 邓杨林 +2 位作者 张涛 于丽维 刘明 《石油机械》 北大核心 2024年第5期40-46,共7页
钻井系统的自激扭转振动会导致钻头和地层之间的接触力或切削力相对速度出现下降特征。为减轻这种机制的影响,通过对三轴振动的时域、频域分析,研究了钻柱扭转振动特征。研究结果发现,低频的扭转振动会引发黏滑振动,黏滑振动频率为0.128... 钻井系统的自激扭转振动会导致钻头和地层之间的接触力或切削力相对速度出现下降特征。为减轻这种机制的影响,通过对三轴振动的时域、频域分析,研究了钻柱扭转振动特征。研究结果发现,低频的扭转振动会引发黏滑振动,黏滑振动频率为0.128 Hz,三轴振动和转速会出现周期性波动。钻柱发生高频扭转振动(HFTO)时,三轴加速度都出现了177.2 Hz的主频率。时域分析发现,切向加速度远大于轴向和法向加速度峰值,均方根值也较高,表明切向振动波动较大、能量高,说明此时井下正发生扭转振动。黏滑与HFTO发生耦合时,法向加速度会出现2个主频,即黏滑时的主频和HFTO的主频。高扭转频率会提高扭矩和机械转速导致钻具疲惫。研究结果对描述扭转振动的特征,判断钻井过程是否发生黏滑、HFTO和及时采取消除黏滑振动、缓解钻具疲惫技术措施具有指导作用。 展开更多
关键词 钻柱 扭转振动 黏滑 高频扭转振动 频率 振动耦合
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基于AEKF的高速自旋飞行体组合导航方法 被引量：3
7
作者 董一平 刘宁 +2 位作者 苏中 王靖骁 白宏阳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1977-1983,共7页
针对高速自旋飞行体运行过程中噪声特性无法准确获取的问题,提出了基于改进自适应扩展卡尔曼滤波(adaptive extended Kalman filter,AEKF)算法对量测噪声进行自适应调节,并在扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的基础上提出了... 针对高速自旋飞行体运行过程中噪声特性无法准确获取的问题,提出了基于改进自适应扩展卡尔曼滤波(adaptive extended Kalman filter,AEKF)算法对量测噪声进行自适应调节,并在扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的基础上提出了一种基于对状态变量新的建模方式的EKF算法,提高算法的实时性。采用北斗/捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)组合导航方案,在EKF的基础上,引入带遗忘因子的噪声估计器,通过AEKF对组合导航数据进行融合,对量测噪声进行估计。仿真结果表明,所提出的组合导航方法对高速自旋飞行体的姿态和位置定位误差较小,与无改进的AEKF相比,具有更好的收敛性。 展开更多
关键词 高速自旋 扩展卡尔曼滤波 组合导航 自适应扩展卡尔曼滤波 遗忘因子
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基于自适应因子图的车载GNSS/INS组合导航方法 被引量：2
8
作者 赵海林 刘福朝 +2 位作者 刘宁 赵辉 王桂奇 《电子测量技术》 北大核心 2024年第10期56-61,共6页
针对短时遮蔽空间环境下,车载卫星导航系统多路径效应与信号衰减严重、粗差与周跳发生频繁,导致组合导航精度和鲁棒性降低的问题,提出了一种基于自适应因子图的车载GNSS/INS组合导航方法。首先构建GNSS/INS因子图模型,以INS为导航主系统... 针对短时遮蔽空间环境下,车载卫星导航系统多路径效应与信号衰减严重、粗差与周跳发生频繁,导致组合导航精度和鲁棒性降低的问题,提出了一种基于自适应因子图的车载GNSS/INS组合导航方法。首先构建GNSS/INS因子图模型,以INS为导航主系统,用GNSS因子对INS进行辅助修正,再根据GNSS测量的残差设计权重函数,进行自适应调整GNSS因子所占的权重,可有效抑制GNSS传感器随环境变化造成的发散误差,进而降低因GNSS定位误差过大对组合导航精度和鲁棒性的影响。最后通过搭载跑车实验进行对比验证,与传统基于因子图的组合导航方法相比,自适应因子图组合导航方法的定位均方根误差和最大误差分别降低了70.01%和55.31%。结果表明,所提方法定位精度更高、鲁棒性更好。 展开更多
关键词 组合导航 因子图 权重函数 自适应
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全弹道全过程动态飞行高密度参数优化存储方法研究
9
作者 袁超杰 苏中 刘宁 《现代电子技术》 北大核心 2019年第19期1-5,10,共6页
针对全弹道全过程动态飞行参数高密度采样带来的大量数据存储难题,提出一种数字变频采样与数据压缩相结合的优化存储方法。该方法根据全过程飞行参数变化特点将飞行试验划分为5个过程:准备过程、内弹道过程、外弹道过程、落地撞击过程... 针对全弹道全过程动态飞行参数高密度采样带来的大量数据存储难题,提出一种数字变频采样与数据压缩相结合的优化存储方法。该方法根据全过程飞行参数变化特点将飞行试验划分为5个过程:准备过程、内弹道过程、外弹道过程、落地撞击过程、落地静止过程,通过分析加速度参数、角速度参数、温度参数在各过程的信号特征,利用数字变频采样方法降低各参数在各过程的数据存储量,再对动态变化过程中的非关键数据进行无失真数据压缩,从而进一步降低数据量。最后通过试验数据验证,经过数字变频与数据压缩,加速度参数、角速度参数、温度参数数据存储量大幅降低,各过程数据存储结构也更加合理,通过数据重建,完整还原了试验过程,验证了方法的可行性。 展开更多
关键词 飞行试验 优化存储 数据压缩 全弹道过程 多参数 LZW算法
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粒子群优化噪声参数的行人导航零速修正算法 被引量：2
10
作者 李磊 苏中 +2 位作者 吴学佳 雷明 王一静 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期42-49,共8页
针对使用零速修正算法进行行人惯性导航时,固定噪声参数不适用所造成的导航精度较低的问题,提出了一种基于粒子群算法优化噪声参数的零速修正算法。通过最小化零速阶段的滤波器新息序列可以在线调整滤波参数,以适应当前行人运动状态,最... 针对使用零速修正算法进行行人惯性导航时,固定噪声参数不适用所造成的导航精度较低的问题,提出了一种基于粒子群算法优化噪声参数的零速修正算法。通过最小化零速阶段的滤波器新息序列可以在线调整滤波参数,以适应当前行人运动状态,最后通过对多组惯性数据进行解算来验证算法有效性。分别使用了标准零速修正算法和粒子群优化的零速修正算法对惯性数据进行解算,并计算两种算法解算结果的位置误差,结果表明,提出的算法能够得到更小的定位误差和更平滑的解算轨迹。 展开更多
关键词 行人导航 零速修正 粒子群优化 扩展卡尔曼滤波 新息序列
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一种基于IMM-SCKF的组合导航算法 被引量：2
11
作者 梅方玉 仇海涛 +1 位作者 王天宇 张峰 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第4期478-485,共8页
针对在实际应用中组合导航系统存在的噪声干扰多变造成系统滤波精度降低问题,提出了基于交互式多模型(IMM)和平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)(IMM-SCKF)算法。IMM-SCKF滤波算法拥有多个模型集,通过调节子模型的概率后进行融合输出,能够尽可... 针对在实际应用中组合导航系统存在的噪声干扰多变造成系统滤波精度降低问题,提出了基于交互式多模型(IMM)和平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)(IMM-SCKF)算法。IMM-SCKF滤波算法拥有多个模型集,通过调节子模型的概率后进行融合输出,能够尽可能地模拟实际噪声协方差。仿真试验和道路试验结果均表明,IMM-SCKF算法的速度误差和位置误差均方根均优于传统单模型CKF算法,能有效提高组合导航系统的可靠性。在实际道路跑车试验中,与传统CKF算法相比,IMM-SCKF算法的东、北、天速度误差均方根分别降低了52%、55%、30%,位置误差均方根分别降低了47%、60%、32%,IMM-SCKF算法显著提高了系统的定位精度及抗干扰能力。 展开更多
关键词 组合导航 交互式多模型 平方根容积卡尔曼滤波 融合输出 抗干扰能力
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变电站环境下GNSS/INS组合导航系统设计与实现
12
作者 李广元 熊鸣 +1 位作者 王丽婕 张人丰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期62-68,共7页
针对工程车辆在变电站环境下单一导航模式无法提供精确稳定的定位信息问题,文章围绕全球卫星导航系统/惯性导航系统(global navigation satellite system/inertial navigation system,GNSS/INS)定位原理,详细给出GNSS/INS松组合模型和... 针对工程车辆在变电站环境下单一导航模式无法提供精确稳定的定位信息问题,文章围绕全球卫星导航系统/惯性导航系统(global navigation satellite system/inertial navigation system,GNSS/INS)定位原理,详细给出GNSS/INS松组合模型和卡尔曼滤波算法,研发高动态、低成本的GNSS/INS组合导航终端设备,并以2022年3月在江苏省虞城(姑苏)换流站GNSS和GNSS/INS数据为例,比较分析工程车辆静止、运动状态下GNSS和GNSS/INS组合导航定位模式下车辆的点位、姿态角偏差值大小,分析其是否满足作业要求。结果表明提出的GNSS/INS组合模型及其算法数学模型简单、易于程序设计;研发的GNSS/INS终端设备成本低、效率高;车辆在运动状态下组合导航的位置误差要小于GNSS状态下的3 cm,航向角误差小于0.5°,且系统在静态情况下比动态情况下有较高的定向精度。该文的系统设计可以满足变电站工程车辆生产作业的需要,也为变电站环境下高精度、高可靠性的工程车辆导航提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 工程车辆 变电站 组合导航 卡尔曼滤波 松组合
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基于锁相环的高旋飞行体滚转角估计方法
13
作者 王桂奇 刘福朝 李存健 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第6期93-99,共7页
针对高旋飞行体滚转角速率难以直接测量的问题,通过分析高旋飞行体的角运动特征,建立了滚转角运动模型,提出了一种基于地磁信息和锁相跟踪的滚转角估计方法。首先利用最小二乘过零检测方法,提取地磁传感器测量的角频率信息,进而解算得... 针对高旋飞行体滚转角速率难以直接测量的问题,通过分析高旋飞行体的角运动特征,建立了滚转角运动模型,提出了一种基于地磁信息和锁相跟踪的滚转角估计方法。首先利用最小二乘过零检测方法,提取地磁传感器测量的角频率信息,进而解算得到高旋飞行体的转速信息,再根据高旋飞行体角运动特性和俯仰、偏航轴陀螺测量信号特性确定三阶锁相环环路滤波参数,对提取的角频率信息和转速信息进行锁频锁相跟踪。通过软件仿真和载体试验分别对滚转角估计方法进行了验证。结果表明:利用三阶锁相环方法对高旋飞行体滚转角频率进行有效跟踪,能够获取滚转角速度和滚转角,满足高旋飞行体姿态实时解算要求。 展开更多
关键词 高旋飞行体 三阶锁相环 滚转角频率 滚转姿态 试验验证
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新型蚁群算法规划核电厂巡检机器人路径 被引量：2
14
作者 朱翠 罗宇豪 +1 位作者 王占刚 戴娟 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第1期107-115,共9页
为了使核电厂巡检机器人更加高效地完成巡检任务,本文提出一种改进的蚁群算法进行路径规划。针对基本蚁群算法在路径规划当中存在拐点多、收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,首先利用A~*算法构建次优路径并调整初始信息素浓度。然后,构... 为了使核电厂巡检机器人更加高效地完成巡检任务,本文提出一种改进的蚁群算法进行路径规划。针对基本蚁群算法在路径规划当中存在拐点多、收敛速度慢、易陷入局部最优的问题,首先利用A~*算法构建次优路径并调整初始信息素浓度。然后,构建方向性函数以减少路径的拐弯次数。在搜索过程中,蚂蚁若发生死锁,极易导致算法陷入局部最优。为此,本文提出了防止死锁的策略,并将蚁群算法与遗传算法相结合,以提高算法的全局搜索能力。实验结果表明,本算法能够高效地规划出距离更短、更平滑的路径,对于核电厂巡检机器人高效完成巡检任务、延长单次巡检时间、减少巡检机器人磨损等具有重要意义。 展开更多
关键词 蚁群算法 核电厂 巡检机器人 路径规划
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基于近钻头测量数据的钻柱涡动特性分析
15
作者 张涛 杨振鹏 +3 位作者 李军 王苗瑞 王梦凡 郭子娴 《石油机械》 北大核心 2025年第7期22-31,共10页
钻井过程中钻柱振动的位移信号较难获取且相关研究较少。为进一步认识钻井过程中井下发生涡动时钻柱的振动特性,利用近钻头测量工具采集某深井旋转钻进过程中的振动加速度,结合误差控制算法在频域上对振动加速度信号进行二次积分,得到... 钻井过程中钻柱振动的位移信号较难获取且相关研究较少。为进一步认识钻井过程中井下发生涡动时钻柱的振动特性,利用近钻头测量工具采集某深井旋转钻进过程中的振动加速度,结合误差控制算法在频域上对振动加速度信号进行二次积分,得到振动的位移信号;通过分析钻柱涡动时的振动位移特征,并结合钻柱自转、公转的耦合作用和钻柱相对于井筒的位置,以实测到的“半频涡动”现象为例,解释了钻柱正向涡动和反向涡动时的振动规律。研究分析发现:对于测得的井下加速度信号,在频域积分过程中引入误差控制方程,通过设置预期目标精度可有效抑制低频分段的积分误差。当发生涡动时,切向和法向振动加速度曲线的振幅为正常钻进时的4倍以上,振动位移曲线的振幅为正常钻进时的10倍左右并呈现明显的周期性波动。波动周期受钻柱自转和公转耦合作用的影响,通常反向涡动时切向位移曲线的波动周期小于正向涡动,反向涡动比正向涡动更加剧烈。但在钻进过程中,受钻头与地层切削作用和钻柱与井壁之间相互摩擦的影响,也会出现正涡与反涡交替出现的情况,并不能仅通过振动位移信号的周期来判断正向涡动和反向涡动。研究结果对描述涡动时的振动特征,判断涡动的发生和及时采取措施消除涡动,缓解钻具疲劳具有指导作用。 展开更多
关键词 近钻头测量 频域积分 涡动 位移重建 振动特性
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基于井下参数的SCNGO-SVM卡钻预警方法研究 被引量：1
16
作者 张涛 夏鹏 +2 位作者 李军 王彪 詹家豪 《石油机械》 北大核心 2025年第1期20-27,36,共9页
针对卡钻风险预测的问题,提出了一种融合正余弦和折射反向学习的北方苍鹰优化算法(SCNGO)和支持向量机(SVM)的卡钻预警模型。针对北方苍鹰优化算法(NGO)容易陷入局部最优以及初始解的分布具有随机性和非均匀性的特性,引入折射反向学习... 针对卡钻风险预测的问题,提出了一种融合正余弦和折射反向学习的北方苍鹰优化算法(SCNGO)和支持向量机(SVM)的卡钻预警模型。针对北方苍鹰优化算法(NGO)容易陷入局部最优以及初始解的分布具有随机性和非均匀性的特性,引入折射反向学习策略初始化北方苍鹰算法个体、正余弦策略替换原始苍鹰算法的勘察阶段的位置更新公式和正余弦策略的步长搜索因子进行改进,将SCNGO用于SVM寻参,并将模型SCNGO-SVM应用于卡钻预警。研究结果表明:SCNGO在收敛速度、寻优精度等方面明显优于NGO、WOA(鲸鱼优化算法)及SSA(麻雀优化算法);该卡钻预警模型对于卡钻的预测准确率高达97.33%,相较于WOA-SVM、NGO-SVM、SSA-SVM卡钻预警模型,在预测准确率和运算速度上均有较大的提升。该模型为卡钻的预测及其工程应用提供了理论指导。 展开更多
关键词 卡钻预警模型 北方苍鹰优化算法 性能测试 折射反向学习策略 正余弦策略
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改进的YOLOv8n轻量化火星表面岩石检测算法 被引量：1
17
作者 戴娟 刘经纬 +1 位作者 苏中 朱翠 《深空探测学报(中英文)》 北大核心 2025年第2期179-189,共11页
针对火星探测器在复杂地形中自主导航的安全避障需求及星载平台计算资源与能源供应的双重约束,构建YOLOv8-LMD轻量化检测模型,旨在实现火星表面岩石检测算法需兼具的高精度与轻量化特性要求。基于HGNetv2架构重构轻量化主干网络,实现模... 针对火星探测器在复杂地形中自主导航的安全避障需求及星载平台计算资源与能源供应的双重约束,构建YOLOv8-LMD轻量化检测模型,旨在实现火星表面岩石检测算法需兼具的高精度与轻量化特性要求。基于HGNetv2架构重构轻量化主干网络,实现模型参数的初步压缩;设计了一种多尺度特征融合网络结构,通过集成Slim-neck与ASF-YOLO对颈部网络进行重构,有效提升对不同尺度岩石目标的特征表征能力;采用卷积共享策略设计了轻量级检测头,在降低计算复杂度的同时增强分类定位精度;使用剪枝算法针对模型参数冗余进行修剪,使模型进一步压缩,并通过知识蒸馏技术实现精度的补偿优化。通过实验发现,与YOLOv8n相比,YOLOv8-LMD精度提升1.7%,计算量减少68%,参数量减少77%,模型大小减小75%。因此,可认为本文模型更适合应用于火星表面岩石检测任务。 展开更多
关键词 YOLOv8n 火星表面检测 轻量化 通道剪枝 知识蒸馏
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基于K-means/RPF的大型遮蔽空间人员定位算法 被引量：1
18
作者 白泽坤 苏中 吴学佳 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第1期157-160,164,共5页
针对大型遮蔽空间惯性/地图匹配算法中粒子贫化和子粒子群迷路效应导致定位精度下降的问题,提出一种基于K-means聚类的回溯粒子滤波(RPF)人员定位算法。首先,用行人航位推算(PDR)中航向更新、步频检测及步长估计得到初始运动轨迹;然后,... 针对大型遮蔽空间惯性/地图匹配算法中粒子贫化和子粒子群迷路效应导致定位精度下降的问题,提出一种基于K-means聚类的回溯粒子滤波(RPF)人员定位算法。首先,用行人航位推算(PDR)中航向更新、步频检测及步长估计得到初始运动轨迹;然后,设计RPF算法,提高存活粒子有效性和多样性,缓解粒子贫化,提高人员定位精度;最后,通过K-means聚类算法解决子粒子群的迷路效应,修正人员轨迹出现在非可行域的现象。实验结果表明:本文算法抑制了粒子贫化和子粒子群迷路效应,人员平均定位误差相比惯性定位和标准粒子滤波降低了81.20%和51.48%。 展开更多
关键词 大型遮蔽空间 K-MEANS聚类 回溯粒子滤波 粒子贫化 迷路效应
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基于迭代自适应的多状态约束视觉/惯性融合定位算法 被引量：1
19
作者 节笑晗 刘宁 +2 位作者 沈凯 戚文昊 刘薛勤 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期356-364,共9页
【目的】针对现有双目视觉/惯性里程计算法在遮蔽空间下救援人员进行定位计算时无法实时精准捕捉数据的问题,提出了一种迭代自适应多状态约束卡尔曼滤波双目视觉/惯性里程计算法(NN-MSCKF)。【方法】首先分析遮蔽空间下救援人员剧烈、... 【目的】针对现有双目视觉/惯性里程计算法在遮蔽空间下救援人员进行定位计算时无法实时精准捕捉数据的问题,提出了一种迭代自适应多状态约束卡尔曼滤波双目视觉/惯性里程计算法(NN-MSCKF)。【方法】首先分析遮蔽空间下救援人员剧烈、复杂运动的跟踪效率和实时性需求,设计迭代自适应算法,利用窗口数据迭代对激励进行判断,触发初始化条件构造量测更新;其次研究地图点个数和像素区分度评估与筛选方式,引入地图点优化机制,提高对地图点进行评估和筛选的实时性;最后搭建仿真与试验平台对算法进行验证。【结果】实验结果表明,该算法相比MSCKF算法实时性提高1 s,全局精度提升55%,局部精度提升88.9%,验证了本方法的有效性。 展开更多
关键词 视觉/惯性里程计 多状态约束 迭代自适应 地图点优化
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微型货车主动性防侧翻控制研究 被引量：1
20
作者 董禄 李擎 +1 位作者 罗鹏 付国栋 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期169-174,共6页
针对微型货车在高速行驶工况下急速转弯时极易发生侧翻的问题,以车辆横向载荷转移率为控制系统的触发输入,采用差动制动方式,结合车辆侧翻特性,提出一种基于变论域理论的模糊PID控制方法,输出相应车轮制动力调节车辆的侧向加速度,来抑... 针对微型货车在高速行驶工况下急速转弯时极易发生侧翻的问题,以车辆横向载荷转移率为控制系统的触发输入,采用差动制动方式,结合车辆侧翻特性,提出一种基于变论域理论的模糊PID控制方法,输出相应车轮制动力调节车辆的侧向加速度,来抑制车辆侧翻趋势。设置车辆横向载荷转移率的阈值为[-0.8,0.8],避免出现阈值过小,使汽车在安全的行驶状态下触发控制系统对车辆制动;阈值过大,制动不及时的现象。在鱼钩转向输入工况下,应用Carsim与Simu⁃link进行联合仿真验证,结果表明,这里所提出的控制方法有效:控制车辆侧向加速度的能力比模糊PID控制提升了18.6%,在抑制横摆角速度方面比模糊PID控制提升了24.8%,可实现微型货车主动性防侧翻。 展开更多
关键词 防侧翻控制 变论域 模糊PID 微型货车
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