基于星敏感器的天文/惯导组合导航仿真研究

本文通过仿真实验,研究了基于星敏感器的天文／惯导组合导航系统的导航性能和特点。首先分析了天文导航的基本原理,并给出了天文／惯导组合导航算法的理论模型。在此基础上,建立了天文导航和捷联惯性导航的仿真模型,实现了天文／惯导组合导航系统仿真。仿真结果表明：基于星敏感器的天文／惯导组合导航能够有效抑制惯导的长时漂移累积误差,有利于实现机载远程长航时的高精度导航。     

天文导航技术应用及发展研究

在介绍天文导航基本原理的基础上，深入分析了天文导航的优点及其在军事方面的应用，对天文导航技术发展趋势及发展中面临的问题进行了探讨，研究了天文／惯性／卫星组合导航系统的工作原理，阐明了天文导航在未来信息化战场的战略地位．     

天文导航基准的分析与探讨

对天文导航中的基准问题进行了分析，指明了现行基准中的不足，探讨了星体基准数学模型的建立．利用星敏感器测得的星体间的夹角信息，给出了基于超定结构方程的天文星体基准定位数学模型。     

基于运动学约束的履带通信车组合导航研究

履带通信车由于结构限制,存在滑移、滑转问题,受里程计安装位置及传动比影响,在不同运动状态下,履带通信车里程计输出与实际车辆行驶距离不同,直接采用履带通信车里程计输出作为辅助导航信息会降低捷联惯导组合导航精度。该文在分析履带通信车不同运动状态下等效转向半径及里程计输出与实际履带通信车行驶速度关系的基础上,提出了履带通信车运动状态识别判断方法,根据判断出的运动状态,提出了基于履带通信车运动学约束的里程计修正补偿法,该方法能够对履带通信车的不同运动状态进行识别,并对里程计输出进行实时修正,对履带通信车滑移和滑转产生的横向速度进行补偿。实车试验验证了该组合导航方法的有效性。     

关于发展我国现代天文导航技术的几点思考

本文分析了国内外天文导航导发展应用概况２及国内专业技术状态，指出了国内发展需求背影，阐述了发展国内天文导航的方向及其必要性，迫切性和可行性。     

基于SA1110处理器的车辆导航定位模块

本文介绍了一种基于SA1110嵌入式处理器的高精度嵌入式组合车辆导航定位技术，该技术利用卫星定位(GPS)接收机和惯导(INS）传感器采集车辆的地理位置信息，然后通过嵌入式处理器进行数据融合，最终得到精确度较高的结果，较好实现车辆的定位功能。     

一种机载天文导航星图模拟的实现方法

星图模拟是研究机载天文导航的关键技术之一.通过分析近些年国内外天文导航技术研究方面的资料,结合机载条件下的实际运行环境、天文导航基本原理和成像的主要影响因素,改进了CCD星敏感器的光轴指向、视场范围和观测星的确定方法,对星体成像位置和灰度的确定方法及背景光和曝光时间对成像效果的影响进行了优化,并建立了相应的模型.最后运用Matlab编程生成了所需星图,为进一步研究机载天文导航技术打下了基础.     

天文导航技术的发展和研究方向

本文叙述了天文导航技术的应用、特点和分类,并着重对天文导航的发展趋势和天文导航的研究方向进行了阐述,最后对天文/惯性组合系统的工作模式进行了描述和简要分析。     

一种改进的地图匹配技术在车载导航系统中的应用

本文在研究地图匹配算法的基础之上,提出了一种改进的地图匹配算法,利用该算法绝大多数(>96%)定位数据都能相对准确地匹配到道路上,匹配后的定位精度得到提高;匹配算法实现了实时,能够满足实际需要(1次/s);在GPS受到一定程度的遮挡时系统能够正常识别并且匹配.     

A beacon navigation method for autonomous vehicles

A method for navigating autonomous vehicles is presented. Based on the three-point problem from land surveying, this navigational technique makes use of angular measurements between fixed beacon pairs. Extremely accurate position information can be obtained over a large area with simple trigonometric or analytic geometry calculations. Typical worst-case errors are of the order of 10 cm throughout a 2500 m² workspace. An experimental position-measuring system has been built and tested, and it demonstrated the ability of this technique to function as a key element in a navigation system for autonomous vehicles     

一种电动汽车用GPS导航系统的设计

近年限于环境和能源的压力,电动汽车及相关产业受到国内外广泛关注.电动汽车正常工作的前提是需要充足的电能,以至于及时为车载动力电池补充电能成为关键.该文分别从硬件和软件两方面介绍了一种基于ARM+Windows CE 6.0平台的车载导航系统.该系统采用GPS和GPRS相结合的技术,实现了在电动汽车电池电量低的情况下,通...     

无人机视觉导航算法

为保证无人机着陆精度和安全性,提出了一种无人机自主着陆视觉导航位姿解算方法。首先对机载相机进行标定,获取相机参数;然后综合考虑地标形状和尺寸、地标角点几何分布和角点数量对位姿估计精度的影响,设计了T型着陆地标形状和尺寸参数,将地标轮廓提取和角点检测算法相结合,得到几何分布好、数量适中的8个角点用于位姿解算,保证了位姿解算精度;为减少LK （Lucas-Kanade）光流法稳定跟踪地标的处理时间,直接将提取的这8个角点作为LK光流法检测和跟踪的输入,保证了算法实时性;最后利用三维空间到二维像平面投影关系对飞行位姿参数进行实时解算。实验结果表明:算法具有较高估计精度,算法平均周期为76.756 ms （约13帧/s）,在速度较低的着陆阶段基本满足自主着陆视觉导航的实时性要求。     

四旋翼飞行器自主航行的设计

基于四旋翼飞行器设计了一套自主航行系统。介绍和分析了该系统的硬件构成及GPS和电子罗盘相结合的导航原理,阐述地面站软件的工作过程。为使系统具有很高的精确度和实时性,导航地面站软件利用Google Earth API接口快速导入电子地图;通过XBee模块无线传输预设航线和反馈飞行器的位置信息,以此实现飞行器的自主航线飞行及对飞行器位置的实时跟踪。     

自主式水下航行器试验平台的设计

为水下探测提供试验平台,设计了一台自主式水下航行器(AUV)。该航行器可被应用于海洋资源调查、港口安防、水产养殖、地貌观测等诸多方面。它可利用自身搭载的声呐、AHRS等传感器,实现水下自主航行、避障;并通过导航算法,实时地规划最优路径,完成水下地貌观测、资源探测。同时它也具备在水下未知环境,构建地图能力。     

小型无人机航路规划及自主导航算法研究

为了实现无人机自主导航功能,定义了以发射点为坐标原点的地理导航坐标系,给出由WGS-84坐标系到导航坐标系的具体转换公式;设计了航路中的航点结构,利用GPS接收机输出数据对无人机的位置进行两点式实时推算,对无人机在直线航路段和转弯段的判断和侧偏距进行了详细讨论,避免了超越函数的计算;利用比例-微分导航控制律求得无人机的滚转角,通过飞控系统控制无人机副翼舵机,修正飞行航迹,达到消除侧偏距的目的。这些方法和措施提高了小型无人机的自主导航控制精度和稳定性,使小型无人机具有较好的飞行品质。     

Development of vehicle maneuvering system for autonomous driving

Recently, autonomous driving technology has received significant interest, and consequently, various autonomous driving algorithms have been developed by researchers. An experimental (conventional) vehicle verifies the strategy for autonomous driving by testing the performance and feasibility of the corresponding algorithms. Implementation of the autonomous driving strategy in the conventional vehicle system requires modification of the electronic control unit (ECU); however, this is limited by security issues and the high cost of development.In this paper, a maneuvering system that can control the steering angle, braking force, and accelerating signal so that autonomous driving does not operate via the ECU is proposed. Because the steering angle is an important factor in terms of the vehicle motion behavior, a robust angle controller based on the disturbance observer is adopted. Moreover, to ensure safety and user convenience, a user intention recognition algorithm is proposed. Based on this algorithm, the maneuvering system can be disabled during control without using any perception sensor. Finally, several experiments are conducted to evaluate the functions of the maneuvering system. A scenario-based driving test is also performed to verify the feasibility of the maneuvering system.     

Automated procedure execution for space vehicle autonomous control

Increased operational autonomy and reduced operating costs have become critical design objectives in next-generation NASA and Department of Defense (DoD) space programs. Our objective is to develop a semiautomated system for intelligent spacecraft operations support. This paper presents the Spacecraft Operations and Anomaly Resolution System (SOARS) as a standardized, model-based architecture for performing High-Level Tasking, Status Monitoring and automated Procedure Execution Control for a variety of spacecraft. The particular focus here is on the Procedure Execution Control module. A hierarchical procedure network is proposed as the fundamental means for specifying and representing arbitrary operational procedures. A separate procedure interpreter controls automatic execution of the procedure, taking into account the current status of the spacecraft as maintained in an object-oriented spacecraft model.