基于改进联邦滤波算法的组合导航系统的应用

针对组合导航系统中联邦滤波信息融合算法在滤波精度和容错性能等方面存在的不足,提出了一种基于以捷联惯导系统(SINS)为公共主系统,全球定位系统(GPS)和多普勒测速系统(DVL)为辅助子系统的改进联邦滤波算法的组合导航系统。介绍了卡尔曼滤波原理与信息融合算法的特点,基于联邦滤波器的组合形式详细阐述了联邦滤波器设计步骤,将改进量测噪声协方差阵的自适应联邦滤波器应用到SINS/GPS/DVL组合导航系统中,并对此系统进行了MATLAB仿真。仿真结果表明,相较于标准联邦滤波器算法,该文设计的基于改进量测噪声协方差阵的自适应联邦滤波器能明显提高组合导航系统的滤波精度和可靠性。     

基于改进卡尔曼滤波在车辆组合导航中的研究

针对车辆在长时间行驶的状态中,组合导航经常会出现滤波精度不高的问题,提出一种采用遗传算法对卡尔曼滤波器进行在线调节的自适应数据融合方法,根据位置误差系数和卡尔曼滤波器的新息统计信息,实时调整参数值,将卡尔曼滤波器调整到运行过程中的最优状态。通过MATLAB软件对该方法进行仿真试验,模拟INS/GPS组合导航系统运行情况,表明这种方法和传统卡尔曼滤波算法相比较导航精度明显提高。     

一种改进的Sage-Husa自适应滤波算法

针对组合导航定位精度和稳定性的要求,将简化的Sage-Husa自适应算法与衰减因子自适应滤波算法相结合,提出了一种改进的Sage-Husa算法,并将该算法应用到组合导航系统中。仿真结果表明,和简化的Sage-Husa算法相比,改进的自适应算法能够同时保证信息融合的精度和稳定性,滤波性能得到了改善。     

插值改进EKF算法在组合导航中的应用

为了提高GPS/DR组合导航定位的精度和稳定性,提出一种基于插值公式的EKF（扩展卡尔曼滤波）改进算法。插值滤波算法继承了EKF实时递推结构,利用基于Stirling插值公式的差分方法代替EKF中非线性函数导数的计算。将插值公式展开的一阶项和二阶项作为函数近似分别得到DD1、DD2（一阶、二阶差分）滤波算法。插值滤波不必计算函数稚可比矩阵,大大降低了计算的复杂度,并改善了EKF算法中泰勒展开线性化造成的较大误差。根据GPS/DR组合系统的状态和观测方程,采用EKF、DD1和DD2滤波算法分别估计目标的状态信息。对比分析表明,插值滤波的精度和稳定性好于EKF算法,应用范围更为广泛。     

一种快速GPS/DR组合导航系统状态估计算法研究

无轨迹卡尔曼滤波(UKF)技术在非线性系统(GPS/DR车载组合导航系统)的状态估计中取得了比扩展卡尔曼滤波(EKF)更好的滤波精度和收敛速度.为了进一步减少采样点数目,提高UKF滤波实时性,一组n+2个采样点被构造用于逼近系统状态分布.蒙特卡洛仿真表明RUKF和UKF在滤波精度和收敛速度上是一致的,RUKF的计算效率好于UKF.     

递推平滑滤波在矿用通风机性能测试中的应用

本文对递推平滑滤波的原理及性能进行了分析，得到了滤波器截止频率与采样频率、滤波器队列长度的关系。将递推平滑滤波应用在通风机压力测试中，取得了较好的效果。     

基于卡尔曼滤波的车辆组合导航仿真研究

针对传统车载导航系统在复杂道路环境下定位精度偏低等问题,提出了应用全球定位系统与航位推算相结合的组合导航算法,使用卡尔曼滤波进行数据处理,实时调整参数值,将卡尔曼滤波器调整到运行过程中的最佳状态,从而提升导航系统的准确度。实验结果表明,所提方法可以提升车载导航系统的准确性和连续性,保证车辆定位曲线和车辆实际行驶路线基本吻合,但是定位误差会随着信号中断时间的延长而增大。     

α-β滤波在无人测量艇航向导航中的研究

无人测量艇重量轻、工作航速慢(通常7节左右),其航向可观测性弱。在高海况和强浪、流、涌条件下,罗经传感器的航向角观测值不平稳,无法满足海事测量艇的控制精度要求。为实现无人艇航向角的平滑滤波,根据系统控制频率和艇体运动性能对航向过程噪声进行有效估计。根据估计的过程噪声利用α-β滤波器对无人艇航向进行滤波。然而航向角的值域范围在边界处不连续,直接利用α-β滤波器在边界处会产生奇异值。为此提出一种边界滤波策略实现航向全域的平稳滤波。实测数据回放验证了此方法在无人测量艇航向导航控制中的有效性。     

商标图像平滑滤波算法研究与应用

为了更加准确的完成商标图像的自动检索,在预处理过程中,针对商标图像中存在的噪声,研究了图像平滑滤波算法,分别利用均值滤波、中值滤波和改进的中值滤波方法对商标图像进行了滤波去噪处理.实验结果表明,改进的中值滤波算法在实现去除噪声的同时,既克服了均值滤波处理后图像边缘模糊和图像色变的缺点,也克服了中值滤波法处理后图像形变的不足.     

基于联邦滤波的智能车辆多传感器组合导航的研究

为满足复杂环境下自主驾驶智能车辆的高可靠性导航要求,对智能车辆的多传感器组合导航进行了研究。提出了一种基于自适应联邦卡尔曼滤波的智能车辆SINS／CP—DGPS／双向光电测速仪组合导航方法,根据联邦滤波的分散滤波结构,分别建立了各滤波器的模型,进行了仿真试验验证。结果表明,该组合导航系统能为智能车辆提供丰富的导航信息,具有100Hz的高频输出、厘米级的导航精度和较强的容错能力,便于实现对发生故障的传感器的隔离。当GPS较长时间中断时,组合系统通过SINS／光电测速仪所构成的局部滤波器的辅助仍能为智能车辆提供可靠的导航数据。     

新型智能导航系统车载终端的设计

基于车辆行车道路信息的实时共享概念,设计一种新型智能导航系统,使GPS可以收悉道路的实时动态和突发性信息,提升了GPS的智能导航性;该系统可根据实际情况查询比较不同行车线路,然后自主选择最佳行驶路线;使GPS的搜索功能更加智能,通过Internet信息综合,能快速搜索周围目标并引导司机到达。     

惯性导航系统航向姿态计算算法研究

通过初始对准,惯性航向姿态系统获得了初始坐标,紧接着就是在运动体的运动中不断地计算运动体的航向和姿态.就惯性航向姿态系统的航向和姿态计算算法进行探讨和研究,以寻求最佳计算算法.     

反求工程中一种数据平滑的方法

逆向工程中测量获得的点云数据中存在一定的噪声点，必须对其进行数据平滑处理。在比较弦高比阈值滤波、均值滤波和中值滤波的基础上，提出一种数据平滑的方法。该方法充分利用数据点间的相关性和位置信息，对数据点和噪声点采取不同的处理方式，避免了噪声的传播。实验研究表明，该方法既能较好地滤除噪声点又有较好的保边性。     

GPS/SINS组合导航系统中卡尔曼滤波器的应用

在现代生活中,GPS/SINS组合导航系统得到了越来越多的应用.文中介绍了卡尔曼滤波器在处理多个导航系统传来的数据中的应用,并且能够自动校正系统,以达到更高精度的要求.     

嵌入式车载导航系统应用软件的设计与实现

使用Embedded Visual C＋＋和嵌入式GIS平台eSuperMap开发嵌入式车载导航系统应用程序,实现了电子地图的基本操作、路径分析和优化、信息查询、路径引导等基本功能,并移植到基于SB-810C硬件平台的Windows CE系统上。实践表明,系统运行稳定、可靠,对ITS交通诱导系统、出行者信息服务系统等与车辆运输和管理相关的领域具有一定的参考价值。     

基于地磁/惯性算法的行人导航系统设计

设计了基于52单片机为控制器的简易行人导航系统,利用MPU6050运动处理传感器计算实时三轴加速度、速度,采用QMC5883L弱磁通传感器得到实时航向角,这些采集到的数据经过处理即可获取行人的位置数据、行走方向、行走速度,并通过LCD12864将数据显示出来,实现行人位置及运动状态的实时定位。通过对系统实物进行测试,得到了基本的行人导航所需简易信息参数,验证了本设计的正确性。     

基于扩展卡尔曼滤波的信息融合技术在车辆状态估计中的应用

车辆行驶中某些状态参量不易准确测得或测量成本较高,而这些变量的准确获取对车辆底盘控制有着重要的意义。为以较低成本获取重要的车辆运动状态,建立包括横摆、侧向和纵向3自由度的非线性车辆模型,利用扩展Kalman滤波(Extended Kalman filtering, EKF)理论建立了信息融合算法,给出车辆状态变量最小方差意义下的融合结果,利用少量的易测车辆状态信息(转向盘转角、车辆纵、侧向加速度)融合得出所需的难测车辆状态(横摆角速度、质心侧偏角)。并在Matlab/Simulink环境下利用实车场地试验数据进行了离线仿真。多种工况下的场地试验结果表明,该算法在估计汽车横摆角速度、质心侧偏角、纵向速度时具有一定的准确性,特别是对横摆角速度的估计,即使在车辆非线性区也表现出良好性能。同时该融合算法简单、稳定及所需融合输入较少的特点使该算法在实际中的应用成为可能。     

月球车虚拟仿真系统中自主导航的实现

虚拟仿真技术的发展为月球车的研制试验提供了越来越有效的支持。自主导航技术是月球车系统的一项关键技术,但月球车虚拟仿真系统中却很少涉及。为此,研究了在月球车虚拟仿真系统中融合自主导航功能模块。其中包括提出了一种用XML语言表达数字化月面属性的方法、虚拟环境中实现立体视觉的导航方案,并提出了自主导航技术在月球车仿真系统中的实现方法。最后应用于某型月球车的仿真试验,仿真结果表明系统可以为月球车自主导航技术的研究提供有效的支持工具。     

特征保持的点云光顺算法

提出了一种特征保持的三维点云光顺去噪算法。首先对点云模型构造kd树结构,计算采样点的k邻域,然后把点云模型的局部几何信息,包括邻域点间距离、法向夹角、曲率等作为特征参数,根据其特征性强弱将采样点沿法向方向移动不同距离来实现点云去噪。实验结果表明,算法既能有效去除噪声,又能很好地保留原始模型的特征信息。     

基于MINIGUI的轨道交通车载GPS导航系统开发

深入探讨基于MINIGUI的车载系统的研究与实现,通过该系统,用户可以查询当前轨道交通车载的行驶位置、行驶速度、相关报警信息及当前时间。