基于等效陀螺的捷联惯导快速两位置对准仿真

研究优化惯导系统的可观性能,提高捷联惯导两位置对准的速度,有助于提高导航的准确性和快速性,将水平速度误差和等效陀螺误差作为系统观测量,提出采用静基座下快速两位置对准的新方法.在常规对准方法的基础上,建立了引入陀螺信息的观测方程,用奇异值分解方法分析了新系统可观测性,推出了第一位置可观测量的最优估计及估计误差.根据状态快速收敛的特性,提出采用PCWS方法,对加速度计和陀螺进行了有效的标定,并进行了仿真,结果证明方法有效提高加快了两位置对准的速度,能充分利用陀螺信息,有效提高了惯导系统的可观测性,缩短对准时间,具有重要的参考价值.     

基于跟踪异常与相关性检验的目标丢失判断

针对互补性实时跟踪算法（Staple）在目标丢失后不能察觉,提出了基于跟踪异常与相关性检验的目标丢失判断方法。在平均峰值相关能量的基础上通过对颜色直方图模型响应进行评估,提出了一种改进的跟踪置信度评估方法。根据跟踪置信度对跟踪状态进行评估,并在高置信度情况下使用目标区域构建目标相关性检验模板。当相关滤波模型响应置信度由低变高后,使用目标相关性检验模板与当前目标区域进行相关性检验得到相似度,根据相似度值大小判断目标是否丢失。在OTB-100标准数据集中选取22段视频进行验证,实验结果表明,所提出的方法在Staple算法跟踪过程中能够及时地检测出遮挡、出视野和光照变化等干扰因素导致的跟踪异常。能够正确地判断目标丢失,成功率达100%,为跟踪异常后是否进行目标重检测和实际工程应用中目标丢失判断提供可靠的依据。     

一种新的捷联惯导快速对准方法

为了提高初始对准的速度,将等效加速度计和陀螺误差作为观测量,提出一种快速对准的新方法。在常规方法的基础上,建立了等效加速度计和陀螺误差方程及新的观测方程,并分析了状态可观测度,推导了最优估计及对准精度。最后,进行了仿真,结果表明两者对准精度相当,时间上远远优于常规方法。该方法通过引入陀螺信息,充分利用了外部测量信息,加快了方位失准角的估计速度,有效缩短对准时间,具有重要的应用参考价值。     

车载惯性导航系统通用检测维修平台的设计与实现

针对车载惯性导航系统检测维修保障的迫切需要,设计并实现了一套惯性导航系统通用检测维修平台;从分析平台主要功能和实际要求的角度出发,提出了该平台的总体方案,详细介绍了系统硬件基本结构和关键组件,设计了系统软件框架和工作流程,并完成了一套实际测试维修平台;从实际应用情况来看,该平台结构紧凑、功能完整、界面友好、使用方便,能够完成对多种型号的惯性导航系统测试要求,具有广泛的实用前景.     

基于改进CSP算法的运动想象脑电信号分类方法

For the problem of low classification accuracy and poor real-time performance during the traditional common spatial patterns (CSP) algorithm for motor imagery EEG signal processing, a new analysis method of CSP EEG signal based on time space frequency domain is put forward. Firstly, the wavelet packet is used to decompose the original signal of EEG, the motor imagery EEG rhythm is extracted according to the frequency distribution of EEG signal, and the spatial features of EEG are extracted by improving CSP algorithm. Then, we introduce the time window to filter the EEG signals, and eliminate the influence of EEG fluctuation at the beginning and end of the motion imagery. Lastly, according to the characteristics of the physiological distribution of EEG signals in the brain cortex, the method based on spindle channel is used to process the EEG signal and analyze computational time of different algorithms and the classification results. The experimental results show that, the running time of the algorithm is 1.562 s, which is 67% shorter than the traditional method, and the average classification accuracy is up to 97.5% when the number of spindle channels is 29 and the time window is 2 s. In the meantime, the results show that the proposed method can effectively improve the classification accuracy and the real-time performance of motor imagery EEG.     

基于因子图算法的INS/GPS信息滞后处理方法

针对全球定位系统（GPS）信息滞后导致惯性导航系统（INS）/GPS组合导航系统实时性差的问题,利用因子图算法可以在一个信息融合时刻处理各信息源不同时刻量测信息的特点,提出了一种INS/GPS信息滞后处理方法。在系统接收到GPS信息之前,因子图模型中只添加关于INS信息的因子节点,经增量推理求出组合导航结果,保证系统的实时性。待系统接收到GPS信息之后,再将关于GPS信息的因子节点添加到因子图模型中,修正INS误差,从而保证系统长时间高精度运行。仿真结果表明,当上一时刻实时导航状态量对INS误差修正效果随GPS信息滞后时间变长而逐渐变差时,可以采用上一时刻刚刚完成量测更新的导航状态量实现INS误差的有效修正。因子图算法在保证系统精度的前提下,避免了GPS信息滞后对INS/GPS组合导航系统实时性的不良影响。     

目标视场角对P300-RSVP目标检测系统的影响分析

为了提高P300-RSVP目标检测系统的准确率，研究目标视场角对目标检测系统的影响。对5位被试者采用4种不同视场角的目标作为靶刺激进行实验；对被试者大脑产生的脑电波进行预处理，将目标图片对应的脑电信号进行50次叠加平均，发现目标所占视场角为8°左右时P300的峰值最高；采用结构化判别成分分析（HDCA）对单试次脑电信号进行分类，目标所占视场角为8°左右时的目标探测率平均达到82%以上，高于其他目标视场角对应的目标探测率。     

基于相关滤波与颜色概率模型的目标跟踪算法

针对地面战场环境下相似背景对目标跟踪器产生的干扰，提出了一种基于相关滤波与改进颜色概率模型的目标跟踪算法。首先，在传统颜色概率模型的基础上，利用前景目标直方图与背景直方图的差异性提出了一种突出前景的颜色概率模型；然后，根据相关滤波器响应置信度和最大响应位置生成空间惩罚矩阵，用该矩阵惩罚相关滤波器判定的背景像素的似然概率，利用积分图的方法得到颜色概率模型响应图；最后，将相关滤波器和颜色概率模型得到的响应图进行融合，融合响应图的最大响应位置即为目标的中心位置。与核循环结构滤波器(CSK)、核相关滤波器(KCF)、判别式尺度空间跟踪（DSST）、SAMF、Staple等5种算法在跟踪性能上进行比较，在OTB-100标准数据集上的结果表明，所提算法的整体精度提高了3.06%至55.98%，成功率提高了2.24%至54.97%；在相似背景干扰下，其精度提高了10.28%至43.9%，成功率提高了8.3%至48.29%。在36段战场视频序列上的结果表明，所提算法的整体精度提高了2.2%至45.98%，成功率提高了3.01%至58.27%。该算法能够更好地应对地面战场环境下相似背景的干扰，为武器平台提供更精确的位置信息。     

微石英音叉陀螺的方波驱动及解调电路研究

在分析微石英音叉陀螺的工作原理及电学特性的基础上,对微石英音叉陀螺的驱动电路和微弱角速度信号的提取方法进行了研究;论证了方波驱动的可行性,提出了在自激驱动回路中加入移相环节,使微石英音叉陀螺的驱动振动频率等于其机械谐振频率,分析了开关同步相敏解调在角速度信号的提取中的应用及其对噪声的抑制能力;设计并分析了一个用方波驱动微石英音叉陀螺,用开关同步相敏解调完成信号解调的电路,该电路结构简单,工作可靠,性价比高.     

基于卡尔曼/状态反馈滤波的SINS/DR导航算法研究

针对SINS/GPS组合导航系统在GPS信号出现故障时不能正常工作的问题,提出了利用里程计与SINS组合的导航系统。在分析组合系统数学模型的基础上,设计了基于卡尔曼/状态反馈算法的新型滤波器。该滤波器基于最优控制的思想对卡尔曼滤波算法进行了改进,最终得到误差状态的估计值。仿真结果表明,改进后的卡尔曼滤波算法用于估计导航系统误差能够取得更加满意的效果。