一种适合于月球车的长距离自主导航方法

针对月球车自主导航系统的特殊要求,设计了一种月球车长距离自主导航方法.该方法首先依据惯性导航和天文学的基本原理建立月球环境下惯性导航系统的姿态、速度和位置误差方程,然后针对捷联惯性系统平台失准角较大的问题,引入里程计测量的速度信息与球面天文三角公式,共同构建量测方程,由于建立的系统状态方程和量测方程均为线性方程,所以采用卡尔曼滤波实现月球车位姿信息的最优估计.最后,对这一导航方法进行了仿真研究,仿真结果表明,该方法具有更高的位置和姿态估计精度,同时可有效提高系统的稳定性和可靠性,是解决月球车自主导航问题的一种有效而实用的自主导航方法.     

基于惯导和视觉定位的AGV仓储机器人

采用惯性导航和视觉导航组成的组合导航模式,惯性导航,应用惯性元件(加速度计)来测量机器人自身的加速度,经过积分运算得到速度和位置,从而达到对机器人导航定位的目的。组成惯性导航系统的设备都安装在机器人体内,工作时不依赖外界信息,抗干扰能力很强,是一种自主式导航系统;视觉导航是在地面上利用颜色反差较大的色带对AGV小车的行驶路径进行规划,AGV上安装的摄图传感器将不断拍摄的图片传送给中央控制单元,通过与存储图片进行对比,输出偏移量信号给驱动控制系统,从而纠正AGV的行驶路径,实现AGV的导航。而惯性导航是利用陀螺仪等传感器实时获取车辆的运行状态,结合图像信息,实时做出判别和命令,以达到无人运输的目的。     

基于门牌号识别的移动机器人全局自定位方法研究

提出了一种采用单目视觉和多超声传感器来识别门牌号的室内移动机器人全局自定位方法和导航策略。机器人通过搜索并识别走廊中各房间的门牌号码来实现自身的定位与导航。此外，给出了该导航系统的机器人控制体系结构。依据该体系结构，运用Hough变换，Randon变换和模板匹配等手段，给出了搜索策略及有关算法，主要包括门的定位与识别、图像的倾斜校正、图像分割以及门牌号的识别等。最后，利用我们自行设计和开发的CASIA-I移动机器人对所提出的导航策略和导航算法进行了实物实验验证。结果表明该导航策略是一种较为有效的方法。     

改进的UKF在SINS/GPS/地磁组合导航中的应用

针对SINS(Strapdown Inertial Navigation System)/GPS组合导航系统中出现的滤波发散问题,研究自适应渐消卡尔曼滤波对于滤波发散的抑制作用,引入了一种新的渐消矩阵计算方法.为了提高导航精度,增加了地磁量,作为观测量对运载体的姿态、速度、位置进行校正,有效地解决了SINS初始状态的导航精度下降问题.车载实验证明,该算法简单,容易实现,能够有效抑制滤波发散,满足组合导航的精度要求.     

同址存储在维特比译码中的应用

维特比算法是卷积码的一种最大似然译码,其幸存路径和幸存路径度量的存储均有不同的实现方法,设计的通用维特比译码器,采用同址存储方法来实现幸存路径及其度量的存储,并用Matlab仿真该结构的译码器,结果表明该结构的译码器可正确实现译码,并且控制相对简单、译码延时较小。     

三轴地磁传感器参数的在线校正算法

针对复杂磁环境下传统的地磁传感器误差补偿算法效果不理想的问题,分析了地磁传感器各种误差来源,建立了完整的地磁传感器误差模型,提出了基于递推最小二乘的在线校正方法,实时求取椭球模型系数.利用椭球系数推导地磁传感器误差补偿系数.利用补偿系数对姿态测量系统输出的地磁矢量进行校正.实验结果表明,校正后的磁场强度和实际磁场强度基本一致,非盲区位置的滚转角误差减小到5°以内,基本可以满足简易制导弹药对姿态角解算的精度要求.     

高空长航时飞行器自主导航系统研究及试验验证

以捷联惯性导航子系统作为主导航系统,天文导航予系统作为辅助,设计了捷联惯性／天文组合导航系统。选取捷联惯导系统误差作为系统状态,高度计和星体跟踪器的输出构造量测,利用卡尔曼滤波设计捷联惯性／天文组合导航算法。试验结果表明,该系统有效修正了纯捷联惯导的漂移误差,可以满足高空长航时飞行器的自主导航。     

应用于惯性导航系统中的扭矩计量技术研究

惯性导航系统中的加速度、转速、扭矩等关键量的准确测量直接影响到系统导航精度.扭矩计量是惯导系统中的关键量之一.由于气浮轴承摩擦损耗小,目前替代刀口支撑的标准扭矩机已逐步成为扭矩溯源的首选形式.结合转速、加速度精确测量技术与溯源方法研究,惯性导航系统的关键量测量能够为后续复杂数据处理分析、坐标转换与最终位置信息处理提供有...     

光纤陀螺组件误差标定ARLS算法

捷联惯性导航系统误差参数标定的准确程度对于系统的导航和定位精度具有重要影响.针对常规速率标定法不能辩识陀螺零偏,未充分预热时光纤陀螺的误差标定易受温度变化影响这两个问题,提出了一种用于光纤陀螺捷联惯性导航系统的新标定算法--自适应递推最小二乘法(ARLS).在建立光纤陀螺误差及其补偿模型的基础上,通过大量温度实验研究了自适应遗忘因子的求取方法,详细推导了ARLS算法及其实现思路.最后通过算法仿真和速率试验证明了在器件特性不稳定条件下,ARLS算法能有效辨识陀螺的误差参数及减小温度变化对光纤陀螺误差标定的影响.     

基于ICCP的地磁矢量匹配算法研究

针对基于等值线最近点迭代(ICCP)的地磁匹配算法在地磁总量特征相似区域应用时存在的误匹配问题,提出基于ICCP的地磁矢量匹配算法。该算法利用地磁矢量测量信息与匹配区域的矢量地磁图,采用三分量差异寻找地磁等值线附近的最优参考路径,进而求解刚性变换矩阵,通过刚性变换实现惯导指示路径的误差校正。仿真分析传统标量ICCP算法存在明显误匹配的情况及该情况下矢量匹配算法的校正效果,同时对比标量算法可以实现正确匹配情况下矢量算法的匹配效果。结果表明:基于ICCP的地磁矢量匹配算法不仅能够解决传统标量算法存在的误匹配问题,而且相对于标量算法具有更高的定位精度。