无人飞行器的北斗卫星组合导航算法研究

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统,为促进北斗卫星系统在导航方面的运用,降低我国导航方面对GPS的依靠,从而进一步降低成本,提高无人飞行器的导航精度,本文对捷联式惯性导航系统（INS）和北斗定位导航系统的组合导航算法进行了研究,通过惯性导航系统的原理和导航解算的过程,选择惯导系统和北斗系统的速度、位置差值作为观测量,建立组合导航系统的状态方程和观测方程,利用无迹卡尔曼滤波得到惯导系统状态量和惯性敏感器的误差,对惯导系统进行误差补偿,从而实现无人飞行器的高精度导航控制.并使用Matlab进行仿真,得出高精度的模拟输出轨迹.     

SINS/GPS/BDS紧耦合系统研究

随着北斗卫星组网的推进,SINS/GPS/BDS组合导航系统应用前景广阔。针对SINS/GPS/BDS紧耦合系统,首先研究了紧耦合系统的卡尔曼滤波算法,在此基础上与松耦合系统、纯惯导进行比较,对SINS/GPS/BDS紧耦合系统性能进行仿真研究,最后利用残差检验法对紧耦合系统的故障检测性能进行了仿真;结果表明,紧耦合系统具有优越的性能,采用紧耦合系统能扩大组合导航系统的应用范围,便于故障检测。     

多模卫星组合导航滤波融合算法

为融合多种模式的卫星导航系统的信息,解决单一卫星系统存在的缺点,研究了多模卫星导航定位技术,提出了一种基于单元级融合方式的导航定位算法.首先,建立了北斗/GPS/GLONASS多模卫星组合导航系统的数学模型,然后为每颗卫星分别设计子滤波器,给出了联邦多重渐消记忆滤波融合算法.试验结果表明,该算法能灵活有效的利用多个卫星系统的卫星进行导航定位,提高了卫星导航系统的精度和可靠性.     

融合5G/GNSS的车辆高精度鲁棒安全定位:进展与展望

不受环境和条件影响的准确、实时定位对于基于位置的车辆应用和自动驾驶至关重要.典型车辆定位通常依赖于全球卫星导航系统(GNSS),如美国GPS、中国北斗等,由于易受遮挡和阻塞,常将其与惯导、视觉等技术融合弥补GNSS缺陷.但车规级传感器易受驾驶状态、天气等因素影响,很难精确测量,影响定位性能.近年来,依托先进5G技术和广域基础设施建设,5G/GNSS融合定位可以提供更为精确鲁棒实时的位置结果,并逐渐成为车辆高精定位的主要手段.鉴于极少有车辆定位领域应用5G/GNSS融合方法的系统综述,面向车辆定位,从精度、鲁棒、实时安全等多方面分述基于5G/GNSS融合的先进定位方法,并探讨研究空白和未来研究方向.     

无源北斗/惯导组合导航系统技术研究

针对北斗一代系统有源定位体制的缺陷,本文提出了无源北斗/惯导组合导航系统方案：利用无源北斗的伪距信息改善惯导系统的定位精度;利用惯导系统解决无源北斗观测信息不够的问题,提高北斗系统的抗干扰和适用高动态的性能.方案充分利用现有机载设备的数据资源,勿需发射无线电信号,用户容量不受限制,适用于高动态用户.通过仿真和跑车试验,证明该方案是可行的.     

履带装甲车辆里程计刻度系数在线辨识方法研究

在履带装甲车辆SINS/OD组合导航系统中,里程计的刻度系数对导航结果的精确性有着至关重要的影响。为满足作战部队对履带装甲车辆快速、机动的标定要求,提高SINS/OD车载组合导航系统的导航精度,首先对里程计与惯导系统之间的安装误差角进行了标定。将变遗忘因子最小二乘法与限定记忆最小二乘法相结合,利用GPS的量测速度对里程计刻度系数进行了在线辨识。为检验辨识方法的可靠性,进行了实车实验,利用辨识结果进行了航位推算,并与GPS的定位结果进行了对比。实车实验表明,该辨识方法可以得到较高精度的定位结果,对于车体运动状态及行车路况发生变化等情况具有较强的跟踪性能;对标定路段的路况要求较低,具有很好的工程应用价值,符合作战部队的实际需求。     

基于GPS与全站仪的惯性导航部件安装校准技术

针对惯性导航系统的初始安装误差无法消除,且该误差会严重影响试验机的惯性导航系统导航精度的问题,研究了一项结合测绘型GPS和全站仪测量的惯性导航部件安装校准技术,通过GPS定位和全站仪测量并解算出试验机航向和真北方向之间的夹角,与试验机上惯导系统指示数据进行对比,从而达到快速准确校准惯导系统安装误差的目的.运用该技术进行...     

长航时无人机惯性/天文组合导航算法研究

针对捷联惯导/GPS组合导航系统的抗干扰性差、捷联惯导/星敏感器组合系统不能解决惯导位置发散的问题,提出了一种采用捷联惯导与基于间接敏感地平的天文导航相组合的长航时无人机导航新方案。分析了最小二乘微分校正天文定位方法对无人机的定位原理,设计了组合导航的滤波器,推导了系统的观测矩阵。仿真结果证明,组合方法能较好地实现无人机的定位定姿,具有较强的抗干扰性和较高精度,可以满足长航时无人机导航系统的要求。     

基于惯性信息辅助的北斗动动定位方法的研究

针对北斗动动定位中接收机信号易受遮挡导致无法实时准确定位的问题,对复杂信号条件下的动动定位测试进行了研究,提出了一种利用惯性信息辅助解算动态模糊度的方法,即一种将运动载体的惯导信息与北斗测量信息相结合,实现两运动载体之间精确动态相对定位的算法;通立基于载波相位双差的观测模型,采取融合滤波算法,讨论在不同卫星数目下的模糊度求解方法;在此基础上,利用实地车载试验完成了对上述组合定位方法的试验验证以及精度测试,事后着重对各历元数据进行解算,对定位精度、可用性进行了研究;结果表明,基于惯性信息辅助的北斗动动定位可用性指标变好,定位精度有一定的提高。     

基于NMEA-0183协议的导盲仪定位信息采集与解析系统

为了方便导盲仪定位信息的导出,更好地实现远程定位信息的监控,设计了一种基于NMEA-0183协议的导盲仪GPS信息采集和解析系统.该系统首先通过U-Center软件实现串口通信采集和接收GPS定位信息,并借助外部软件MATLAB对定位数据进行解析从而获取导盲仪位置关键信息,最后通过C#语言编写的WinForm窗体程序实...     

基于Android技术的北斗／GPS车载导航系统设计

针对目前车载导航终端价格昂贵及GPS定位精确度的问题,设计了一种基于Android技术的北斗／GPS双模式定位车载导航终端。该终端通过对北斗和GPS信号的实时采集,将处理后的信息结合百度电子地图在触摸屏上实时直观显示用户当前位置,导航应用程序实现了周边及路线查询、地图切换、一键回家等功能。实验表明,在Android平台上开发车载导航应用,可以降低设备终端的成本,有利于软件的开发和升级。     

双模块定位信息采集和显示系统设计

针对卫星定位系统在生产生活中广泛应用的现状,提出一种基于北斗/GPS双模块的定位信息的采集与处理系统.以C8051F007单片机作为定位信息采集与处理的核心,完成了北斗/GPS双定位模块BD-126与单片机的接口电路、 OLED显示模块电路、DC-DC升压电路的设计,以及相应的软件系统设计,将采集到的数据在OLED显示和上位机PC端进行显示.测试结果表明,该系统能够实现定位信息的采集,并成功在OLED显示屏和PC端进行显示.     

基于北斗/GPS双模的山区客运车辆监测技术开发

当Beidou2系统正式提供区域性服务之际,为了应对目前山区客运安全的保障问题,提出一种基于Beidou/GPS双模卫星导航技术的山区长途客运车辆监测系统,对长途移动客车进行远程实时定位和监测。文中主要从系统的原理架构、系统硬件和GSM通信单元进行了设计,包括车载终端和地面客运监控服务中心两大部分。该系统既能弥补GPS系统在山区环境的使用局限性,又可以打破GPS系统垄断地位,实现车辆的自主导航、信息管理、远程监测与控制、客运路线监管、应急报警与保护等功能。     

Sensor Integration for Satellite-Based Vehicular Navigation Using Neural Networks

Land vehicles rely mainly on global positioning system (GPS) to provide their position with consistent accuracy. However, GPS receivers may encounter frequent GPS outages within urban areas where satellite signals are blocked. In order to overcome this problem, GPS is usually combined with inertial sensors mounted inside the vehicle to obtain a reliable navigation solution, especially during GPS outages. This letter proposes a data fusion technique based on radial basis function neural network (RBFNN) that integrates GPS with inertial sensors in real time. A field test data was used to examine the performance of the proposed data fusion module and the results discuss the merits and the limitations of the proposed technique     

北斗/DR组合导航融合算法及其在物流中的应用

介绍了我国自主研制的北斗卫星导航定位系统.针对该导航定位系统中存在的问题,以无惯性测量元件的DR作为其补充定位方式,设计了北斗/DR组合导航定位系统,并找出了一种组合导航定位的卡尔曼滤波算法,有效地提高了组合导航系统的定位精度.提出了将北斗/DR组合定位系统应用于现代物流管理信息系统的解决方案,分析了将北斗定位系统应用于现代物流管理的优势.     

基于ARM的建筑能效数据采集机器人设计

设计了一种应用于建筑能效数据采集的室内履带机器人。该履带机器人在室内环境中通过无线传感器网络和惯性导航系统联合定位的策略,到达目标位置采集无线传感器结点信息,最终完成建筑物内部的建筑能效数据采集任务。采用ARM系统的设计方案,使用电子罗盘、加速度和转速等传感器,结合无线传感器网络的RSSI技术实现了机器人的行驶和定位功能。     

Constant-round zero-knowledge proofs of knowledge with strict polynomial-time extractors for NP

Barak and Lindell showed that there exist constant-round zero-knowledge arguments of knowledge with strict polynomial-time extractors.This leaves the open problem of whether it is possible to obtain an analogous result regarding constant-round zero-knowledge proofs of knowledge for NP.This paper focuses on this problem and gives a positive answer by presenting a construction of constant-round zero-knowledge proofs of knowledge with strict polynomial-time extractors for NP.     

基于相对轨道根数计算的测绘卫星单点定位研究

传统测绘卫星定位方法无法获取轨道全面信息,且传统方法忽略了多个测绘卫星并行航行情况,导致出现定位误差的问题。因此,提出一种基于相对轨道根数计算的测绘卫星单点定位方法。采用基于J₂摄动模型的卫星轨道根数预测方法,预测卫星所在的轨道六根数,以此掌握卫星所在轨道信息;在此基础之上,通过基于相对轨道根数的卫星单点位置预测方法,预测卫星单点位置与卫星的运行速度,实现测绘卫星单点定位。实验结果验证：所提方法在多个测站位置的N、S、E三个方向的平均定位误差最大值为0.05 m。且所提方法预测近地卫星、中高度卫星、地球同步卫星所在轨道根数时,预测误差均方值均低于0.04;定位三种测绘卫星时,定位误差均方值最大值为0.02。数据表明所提方法可准确预测卫星位置信息,可作为测绘卫星定位的有效工具。     

基于北斗卫星的GPS轨迹数据异常双频定位方法

当前GPS轨迹定位方法均采用单频定位,在数据异常情况下不能保障定位精度,故此提出一种基于北斗卫星的GPS轨迹数据双频定位方法研究。先基于北斗卫星的定位原理建立用于空间几何距离测量和地面监测点精准定位的数学模型,并确定出伪距和载波相位的观测值的权重;利用北斗卫星确定出标的物的空间几何距离,及空间位置信息;由于定位系统本身及大气电离层的影响,得到空间定位信息内包含有误差项,基于北斗卫星系统可以修正GPS轨迹误差项和异常数据,实现对标的物位置信息的精准定位。测试数据表明提出定位方法的精度更高,综合定位偏差值为0.56%,同时定位误差的均值和方差控制表现更好。