UWB与IMU融合的室内动态定位算法

针对超宽带(UWB)定位易受多种噪声和非视距(NLOS)的影响产生定位误差的问题,提出了一种基于UWB与惯性测量单元(IMU)融合的室内动态定位算法。该算法首先采用扩展卡尔曼滤波算法对基于到达角度(AOA)定位方法的位置信息进行滤波,并与IMU数据进行时间同步,通过相邻时刻UWB位置信息变化速度与IMU所测量标签运动速度对比,实现对NLOS数据的识别及补偿,从而降低NLOS对定位精度的影响;然后基于改进粒子滤波算法对融合后的数据进行最优估计,以抑制噪声的干扰,最终实现对标签的准确定位。实验结果表明,所提算法采用基于AOA的定位方法可以在保证定位精度的前提下节约硬件成本;与单一使用UWB传感器的定位方案相比,所提算法可根据IMU提供的先验信息有效降低UWB的定位误差,在非视距环境下具备较高可靠性;与基于扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的融合算法相比,定位精度分别提高了65.6%和56.0%;与标准粒子滤波算法相比,所提算法基于改进的粒子滤波算法运行时间缩短了42.3%。     

基于UWB和IMU紧组合的室内定位导航算法

针对超宽带(UWB)在室内复杂环境中定位导航精度低,受非视距(NLOS)误差影响严重,且无法提供目标姿态信息的问题,提出一种基于UWB和惯性测量单元(IMU)紧组合的室内定位导航算法。以位置、速度、四元数、加速度计偏差和陀螺仪偏差为状态向量,通过扩展卡尔曼滤波算法融合UWB和IMU测量信息,加速度计偏差校正速度和位置,陀螺仪偏差校正四元数;用测量残差计算量测噪声因子,组成残差矩阵,动态调整量测噪声协方差矩阵,抑制NLOS误差对定位导航的影响。结果表明,在室内复杂环境下,基于UWB和IMU紧组合的定位导航算法比仅使用UWB定位时LS-Taylor算法精度提高了88.6%,增强了系统抗NLOS误差的能力,提高了动态定位精度,并能得到较准确的姿态信息,具有良好的实用性和鲁棒性。     

基于UWB的无人运输车的导航定位算法研究

针对室内无人运输车的自主导航与定位提出一种全新的基于UWB信号的改进算法。该算法首先根据测距数值的标准差这一统计特征进行非视距误差的处理,再根据当前的运动特征(终点、横方向、纵方向速度等)与观测值进行改进的扩展卡尔曼滤波定位估计,创新性地提出了每次定位估计之后,更新状态的同时更新下一时刻运动特征(即更新预测依据)的思想,有效减小了定位误差,使定位精度达到厘米级,同时增强了算法的抗干扰性。     

一种适用于电缆沟场景的电力传感器定位方法

在传统北斗卫星定位技术的基础上,结合无线传感器测距技术,提出了一种基于北斗定位的电力传感器定 位方法,解决了电缆沟内电力传感器定位问题.该方法以北斗系统定位到的电力盖板终端为参考节点,通过引入转换 矩阵和补偿矩阵,建立北斗卫星与电缆沟内传感器的位置关系,使用最小二乘法直接解算电缆沟内电力传感器位置坐 标.仿真结果表明,所提出的基于北斗定位的联合定位算法可以准确地定位到电缆沟内电力传感器的位置坐标.     

基于交互式多模型的UWB定位算法及实验研究

超宽带(UWB)定位技术凭借其众多优势在室内定位领域高速发展.但是真实环境中存在大量的复杂运动行为以及环境中本身存在的基础设施,往往会对定位技术的稳定性,尤其是在连续性方面造成很大影响.针对单一模型不能适应存在多径干扰、非视距干扰等复杂环境影响的问题,提出了将交互式多模型(interacting multiple mo...     

基于UWB定位技术的作业风险管控智能终端设备研究

针对室内施工作业点多面广、作业环境复杂多样无法收到GPS信号从而不能对施工人员精准定位,容易引发现场工作人员误入危险点的情况,设计了作业风险管控终端设备,包括智能头盔和室内定位系统。将定位标签集成在智能头盔上,在需要作业的现场安装基站,基于UWB定位技术实现对室内作业人员的定位。 同时,智能头盔还具备通讯、行为识别等功能,室内定位系统具备电子围栏与预警功能。当发现人员越界时,通过蜂鸣器或者其他音频设备进行预警,并同时将位置信息传送到平台,加强了安全管控,降低了作业风险。实现室内精准定位功能、电子围栏和安全预警功能。     

高铁中继站巡检机器人定位方法的研究

由于中继站巡检机器人所处环境复杂,传统定位方法效果不理想,为此设计一种适用于高铁中继站巡检机 器人的定位方法.考虑巡检机器人的运行对机房运行的信号产生干扰,借鉴导弹飞行定位的方式,将基于惯性导航 的航迹推算和激光导航组合定位的方法应用于巡检机器人,采用交互多模卡尔曼滤波进行处理,实现巡检机器人的 精准的定位.最后仿真验证了组合定位方法的精度。     

SVR辅助改进鲁棒卡尔曼滤波的UWB/INS组合定位方法

针对UWB/INS组合定位中UWB定位信息异常和短时缺失的问题,本文提出一种SVR辅助改进鲁棒卡尔曼滤波的UWB/INS组合定位方法。该方法对鲁棒卡尔曼滤波（RKF）进行改进,采用改进的IGG3权函数分段修正新息,减小异常量测信息对滤波结果的影响。在UWB信号正常时,采用改进RKF估计位置误差;在UWB信号缺失时,采用在线训练的SVR模型预测位置误差,并根据估计或预测的位置误差校正载体位置信息。实验结果表明,本文所提的方法不但可使UWB信号正常时的组合定位误差减小33.33%,而且在线训练SVR模型辅助比固定SVR模型辅助可明显提升定位算法的性能,在UWB信号短时缺失时仍能持续有效定位,使组合定位误差减小29.63%。     

基于降阶组合定位系统的矿井人员定位算法

针对目前的由无线 Wi-Fi定位系统与捷联惯导系统构成的组合定位系统复杂度高且工程实现较困难的问题,提出一种新的降阶微惯性测量装置(MIMU)及其降阶误差模型,并与 Wi-Fi 构成降阶的10维状态变量的组合定位系统。通过采用1个低精度微陀螺仪和2个低精度微加速度计作为惯性传感器设计简易 MIMU 的安装结构,将其与 Wi-Fi定位系统组合,并用降阶卡尔曼滤波技术设计组合定位算法。仿真实验结果表明,该降阶组合定位系统定位响应速度快,定位精度高,在工程上也易于实现,适用于井下人员定位。     

基于蛇优化算法的Otsu图像分割方法

Otsu算法是图像处理中运用广泛的图像分割方法,尽管有着计算简单、准确的特性,但因为需要进行穷举运算,所以计算效率不高。为提高图像分割的实时性,引入了蛇优化算法(SO)对Otsu进行了优化,创建了基于蛇优化算法的Otsu图像分割方法(SO-Otsu)。在该算法中,利用蛇优化算法来模拟蛇的特性进行最佳阈值的寻找,以降低迭代时间,提升计算速度。在仿真实验中,利用经典的Lena、Peppers、Goldhill、Cameraman图片进行测试,与基于果蝇优化算法的Otsu方法(FOA-Otsu)和基于麻雀搜索算法的Otsu方法(SSA-Otsu)进行对比。并通过计算峰值信噪比(PSNR)、结构相似性(SSIM)、特征相似性(FSIM)和计算时间作为评价指标结果进行评估。结果表明,与其他算法相比,算法计算效率高、分割细节效果好且综合分割性能优异,为提高图像分割的计算效率提供了一种理想的工具。     

基于CAN总线的电力远程监测管理系统

电力远程监测管理是实现电力系统自动化的关键。本文提出了一种基于CAN总线的电力远程监测管理系统，介绍了系统的工作原理、硬件结构和软件流程。实际应用表明，这种自动测试系统能够实时监测电压、电流等状态信息，因而具有广泛的应用前景。     

GPS/BDS和IMU融合技术在无人配送车定位解算中应用研究

为了提高无人配送车定位精度,将GPS/BDS和惯性测量单元（IMU）多传感器融合技术用于无人配送车定位系统。为了解决GPS/BDS和IMU定位解算时产生的信号缺失和累计误差而导致的定位精度不高,抗干扰差等问题。本文采用CKF算法将GPS/BDS和（捷联惯导）SINS解算出的定位结果进行滤波处理,从而提高定位精度。当GPS/BDS定位接收模块信号缺失时,将IMU提供的数据结合SINS算法解算出无人配送车的当前位置;在IMU定位过程出现的累计误差问题处理上,利用CKF处理过GPS/BDS接收机数据进行矫正。为了验证融合GPS/BDS和IMU的定位解算方法的优越性,实验中使用单个BDS定位系统进行定位结果比较。实验结果表明,使用本文所述方法速度误差减少了27.89%,位置误差减少了38.81%,能有效提高无人配送车在配送物品的过程中定位的精确度和稳定性。     

基于集合运算和组合式模糊条件的电力通信网故障定位

针对现代电力通信网规模大、结构复杂、故障发生率越来越高的特点,提出了一种电力通信网故障定位智能分析方法,采用交集运算进行设备故障的多类定位,采用组合式模糊运算进行故障的通信载体定位,能准确快速地将故障定位在网络中地点位置、物理设备、逻辑电路和通信业务上,提高了电力通信网运行维护管理水平。     

基于磁力计在线校准的行人导航算法

航向角误差是行人导航中的主要误差之一,常见解决方案是将MIMU与磁力计组合使用,但磁力计误差较大,因此使用前需要进行校准。针对这一问题,提出了一种基于磁力计在线校准的行人导航算法,在行走前通过空间旋转的方式进行椭球拟合完成初步校准,之后在行进过程中使用UKF对时变误差进行实时估计并进行校准,以校准后的磁力计输出对行人航向进行修正。数据显示,基于磁力计在线校准的行人导航算法,与磁力计未校准和仅进行初始校准磁力计的行人导航算法相比,闭环误差分别下降了6.17%和2.8%。结果表明,所提出的算法有效地校准了磁力计,并抑制了行人导航中的航向角发散,提升了导航精度。     

电动汽车动力电池的运行与检修管理探讨

针对电动汽车换电模式下的动力电池运行检修管理,研究了电池接收检验、运行管理、电池调配、运行抽检和仓储管理等关键环节,结合电池运行的技术特点,对电池的日常检测、中修及大修工作展开了分析,给出了动力电池电压、绝缘、温度及外观等典型故障的原因分析及维护方法,同时提出了提高动力电池运行与检修水平的措施。     

基于前馈解耦算法的单相电力弹簧功率控制

提出一种基于前馈解耦算法的单相电力弹簧功率控制策略,并以纯阻性负载为例,建立单相电力弹簧在不同坐标系下的数学模型。利用二阶广义积分发生器构建虚拟的正交电压和电流信号完成单相dq旋转坐标变换。针对单相电力弹簧自身结构的特殊性,提出在传统功率解耦控制双闭环的结构中引入额外的滤波电容电压内环,以达到对公共连接点输入有功功率和无功功率完全解耦的目的,并详细描述了电容电压内环的设计方法。最后,通过实验验证所提策略的有效性。     

基于电力调度工作流构建运行管理的互联互通框架

在智能电网调度控制系统整体框架下,以电力调度工作流作为流程描述规范,E语言文件作为数据交互载体,消息邮件作为数据交互工具,以调控运行管理需求为导向,设计研发运行管理系统的横纵向多级立体式互联互通框架。应用所述框架,实现调控机构纵向业务流程贯通和跨安全区的横向业务融合,从而实现业务流程完整的、闭环的一体化运作,并且实现与大检修管理系统的横向数据共享。