移动机器人THMR-V的组合定位系统

定位系统是室外移动机器人中不可缺少的组成部分,是车辆定位与导航的基础。文章介绍了清华移动机器人THMR－V的定位系统,它是由GPS、磁罗盘、光码盘组成的。GPS能够提供比较精确的绝对位置,但是采集数据较慢,而且可能由于遮挡等原因而失效或跳变。磁罗盘－光码盘系统（CEPS）通过航位推算计算车体位置,在短期内定位效果较好,但是存在积累误差。通过GPS／CEPS组合定位,取长补短,从而整体上达到良好的性能。在THMR－V上经过一年多试验证明,该系统具有较高的准确性和稳定性,满足移动机器人的定位与导航的需要。     

磁通门与GPS组合导航在水下航行器的应用

为了实现水下航行器的精确导航,利用磁通门罗盘和GPS组成了组合导航定位系统,介绍了组合导航定位系统的工作原理.为了克服环境干扰对GPS信号接收的影响以及GPS的定位偏差对导航系统的影响,采用了卡尔曼滤波技术进行了航位推算并对GPS的定位偏差进行了校正,最终的仿真结果表明该组合导航定位系统的定位精度较GPS的定位精度有了较大的提高,能够满足水下航行器导航定位的要求.     

基于多传感器的可变形机器人自主控制方法研究

将GPS、电子罗盘、倾角仪、码盘传感器应用到可变形机器人自主运动控制中。针对可变形机器人自身结构特点,提出了一种基于多传感器信息融合的可变形机器人在野外环境中自主控制的方法。该方法主要实现了在非结构环境中机器人的自主变形、自主避障和自主导航定位的功能。实验验证了该方法的有效性。     

基于单片机的GPS／电子罗盘测姿定位系统

设计了一种基于GPS／电子罗盘的测姿定位系统。该系统利用单片机C8051F021作为中央处理器,功耗极低的iTrax03—02作为GPS接收机,数字电子罗盘HMR3300提供姿态信息,通过串口通信实现了实时测姿定位功能。实地跑车实验结果表明,该系统可以正确、可靠地完成运动载体的姿态和位置信息的实时测量,为最终的组合导航实现奠定了基础。     

嵌入式移动机器人视觉定位及地图构建系统设计

设计了一种具有定位和导航功能的嵌入式移动机器人,采用双控制器协同工作模式并具有多种感知模块;在设计的嵌入式平台上进行了单目视觉定位和导航研究;通过彩色路标和电子罗盘实现对机器人的定位,分析了摄像机成像原理,给出了世界坐标系和图像坐标系的映射关系,简化了机器人定位的难度;通过超声波传感器旋转测距获得周围环境信息,对环境信息处理后建立地图的栅格模型;实验表明该定位方法能够准确提取路标的重心,具有较好的定位精度,减少了计算时间;通过超声波数据可以比较准确的建立环境模型,能够满足避障要求。     

基于GPS/电子罗盘的测姿定位系统

以MEMS-IMU/GPS/电子罗盘组合导航系统研究为背景,提出并设计了一种基于电子罗盘/GPS的测姿定位系统;针对电罗经启动后要较长时间才能稳定,而陀螺球转速高、磨损大、寿命短等问题,将GPS与电子罗盘组合,利用多种信息源相互补充,构成了一种有多余度和高精度的导航定位系统,具有高精度、稳定、小型化、易操作等特点;该系统利用微型单片机C8051F021作为中央处理器,功耗极低的iTrax03-02作为GPS接收机,数字罗盘HMR3300提供姿态信息,通过串口通信,从而实现实时测姿定位功能。     

RFRA算法在移动机器人磁罗盘定位中的应用研究

磁罗盘是一种可以用于移动机器人定位的重要传感器。该文介绍了移动机器人磁罗盘定位系统中TS模糊模型的构建、鲁棒模糊回归聚类算法RFRA的基本框架与实现,并在实验中验证了这种算法的性能。     

基于S3C44B0X的移动机器人的应用研究

本文以S3C44B0X为控制中心,设计了移动机器人的硬件平台,并给出了软件设计策略,实现室内未知环境的移动机器人的导航,采用多传感器感知外界环境的障碍信息,结合光电编码器和电子罗盘获取机器人当前的位置,运用嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-II设计机器人多任务运行策略。实验表明,该移动机器人能够实现避障功能并能达到目标点。     

基于移动机器人的GPS轨迹生成及定位研究

根据GPS工作原理,设计了GPS定位模块,并将其应用于移动机器人的定位及导航中。分别在室外和室内对安装有GPS定位模块的移动机器人进行实验,设定起点和终点,使机器人通过实验路段。将室外实验结果文件导入谷歌地图中,可在谷歌地图上生成机器人运动轨迹并实时观察到机器人所处的位置;采用Matlab对室内实验结果进行处理,结果表明GPS定位模块可在室内实现移动机器人路径回放功能。     

基于CPS架构的旋翼无人机组合定位建模研究

针对在特殊地区连续导航和组合导航冗余技术的问题,提出基于信息物理融合系统架构的BDS/GPS/SINS组合导航的旋翼无人机定位方案。以六旋翼为运载体,采用超紧组合导航结构和联邦式滤波结构建立模型,通过Simulink虚拟定位仿真,得到较为精确的位置信息。进一步搭建旋翼无人机物理融合定位系统实验平台,该平台的BDS/GPS接收机接收由NSS8000多星群模拟器提供的虚拟卫星导航电文信号,方便用户对CPS虚拟和现实环境的人机交互界面进行操作。通过定位信息融合进行基于BDS/GPS/SINS超紧组合导航的室内飞行实验,失星下定位精度都能达到2.0?m±0.5?m。仿真和实验结果表明,该定位系统具有信息物理融合的鲁棒性和安全可靠性。     

基于SystemView的GPS卫星信号仿真

GPS全球定位系统以其优越性能成为全球应用最为广泛、实用性最强的定位系统。为测试GPS接收机的性能就需要GPS信号模拟器模拟产生真实环境下的GPS信号。本文在介绍GPS信号产生原理的基础上,详细说明了采用SystemView软件实现GPS射频信号仿真的方法和技巧,并对模拟出的GPS信号进行了性能分析。     

基于无线网络的辅助GPS客户端设计

针对传统全球定位系统(GPS)在卫星信号微弱时定位情况差的问题,提出基于通用分组无线服务(GPRS)网络的辅助GPS定位方法。该方法通过在GPS模块中增加通信协议,实现GPRS无线通信功能,并利用GPRS传输辅助GPS所需的信息。介绍系统硬件组成及网络传输协议的软件设计。测试结果表明,该系统连接上网速度快,提高了GPS接收机在弱信号情况下的捕获能力,加快了GPS接收机的定位速度。     

GPS误差的时间序列分析建模研究

定位精度是影响全球定位系统(GPS)应用的重要因素之一,目前采用的差分GPS虽然能够有效地提高定位精度,但属于非自主式定位方法,易被发现和攻击,限制了系统的应用范围;而组合导航定位系统结构复杂,实现成本较高。利用时间序列分析方法,分析GPS误差序列的统计特性,建立误差模型,可有效地改善GPS预报结果,提高定位精度。结合实际采样数据,给出了具体实现方法,实验结果表明了利用时间序列分析方法进行GPS数据建模分析的有效性及可行性。     

伪卫星室内导航定位系统研究和设计

GPS(Global Position System)伪卫星是一种用来生成并发射类似GPS信号的装置,在卫星信号脆弱的情况下,伪卫星可以作为GPS辅助增强,也可以在GPS信号完全失效的情况下用来建立独立定位系统;基于伪卫星室内独立定位的需求,提出一种低成本伪卫星的设计方案,通过频谱仪和接收机能够稳定捕获和跟踪到设计的伪卫星信号,作为室内组网的硬件基础;分析和推导SPP定位算法,将接收机输出的伪距和载波相位等测量信息进行定位处理,获得定位结果;并对伪卫星室内定位进行组网布局和设计,分析实验过程中的各组网组成部分;最后,在实验室内进行静态和动态定位实验,验证能够捕获和跟踪伪卫星信号,并得出厘米级的静态定位结果。     

移动台混合定位方法的研究

移动通信系统中,针对移动台的定位精度问题,提出基于A-GPS的混合定位方法.当GPS无法独立完成定位需求时,则切换至基于移动台的定位方法完成定位服务.在基于移动台的定位算法上,采用到达时间差(TDOA)的方法,并通过最小二乘法降低由非视距传播带来的误差影响,提高TDOA的定位精度.经过计算机的仿真试验,证实此算法在一定噪声环境中能够达到克拉美罗下限,并且优于其它同类算法,取得了较好的定位效果:适用范围广,定位速度快、精度高,完全可以满足定位服务的要求.     

基于物联网中间件技术的滩涂人员定位系统

为减少怪潮对滩涂作业人员的安全影响,提出一种基于物联网中间件技术的人员定位系统,包括人员信息采集的卫星与基站控制单元、GPS人员坐标信息获取单元和各种RFID感应识别单元。通过改进的Savant中间件模块,将滩涂怪潮中射频识别读取的数据传输到上位计算机中,服务器中心对获取的数据进行分析,以便管理人员通过实时监控数据迅速了解作业人员位置,及时采取救援措施。     

基于GPS无线定位/GSM短信收发的空间信息查询系统

空间信息查询系统集GPS、GIS和GSM通信于一体,实现移动用户定位和空间信息查询等系统功能。本文主要侧重于介绍移动用户终端软、硬件方面的功能实现。硬件方面,利用单片机完成系统控制,通过串口扩展芯片连接GPS全球定位、GSM移动通信,以及LCD汉显三个模块。软件方面主要实现地理信息的实时处理,信息的人性化显示以及与短信服务中心的通信。     

缩微智能车室内定位系统研究

为在缩微交通环境下模拟实现现实交通中GPS对车辆的定位以及辅助驾驶功能,文中利用RFID以及网络通信技术建立了缩微智能车的室内定位系统,并在此基础上运用卡尔曼滤波算法对缩微智能车进行机动目标跟踪,实现了缩微车在缩微交通环境下的实时定位显示。大量实验结果表明,该室内定位系统能够可靠显示智能车的当前位置,定位误差小于0．07m,满足缩微交通环境下缩微车的定位需求。     

基于GPS的车辆管理系统的应用研究

论述了一个基于GPS的车辆管理系统解决方案，给出了整个系统的总体设计方案和系统架构，另外为实现数字地图的显示、数据查询、数据交互等进行了深入的探讨，并给出了其具体的实现方法。