基于MapX控件的GIS应用软件研究与开发

本文应用地理信息MapX控件实现了GIS的基本功能,着重以VisualC 显示地图和对图层进行操作为例,说明了利用MapX控件进行Maplnfo地理信息系统二次开发的方法,这是进一步利用MapX控件开发GIS应用软件的基础.     

基于MapX的有轨交通地理信息系统

描述了将Map应用于有轨交通地理系统的一种普遍方法,既可实现调度系统的命令表示、轨道电路的占用、道岔定反位表示等,也可实现车辆的实时动态监控。设计了一种方法使得基于图的控制既具有相当的地理精度,又可避免某些区域如站台因为行车设备过分集中导致的图的堆叠问题。描述了运用图论的方法为线路建立拓扑,在MapX中表示拓扑关系。阐述了MapX坐标系及其与其他坐标系的转化,实现道岔、信号灯、故障等表达和控制,以及在MapX中实现层和图元的控制。     

基于ARM920T的嵌入式车载导航终端设计

文中提出GPS车载导航终端的设计方案.在选定高性能S3C2410微处理器硬件平台上,解决其与GPS接收板之间的通信、LCD液晶显示屏的拖挂,构建整个应用装置硬件平台.在该硬件平台上实现电子地图数据的加载、电子地图的显示、地理实体属性的查询、路径查询以及目标导航等功能.     

基于地图API的农资服务网点电子地图设计与实现

为了解决农资消费者和农资企业管理者对农资服务网点地理位置不易获取和农资信息匮乏的问题,采用了在百度地图API的基础上设计并实现农资服务网点电子地图系统的方法。首先对开放式地图API的特点、功能进行了总结,提出了基于地图API的电子地图服务技术框架;然后根据需求分析和可行性分析确定了系统功能模块的整体设计框图;最后详细介绍了各个模块的功能设计和实现。该电子地图系统实现了农资服务网点信息在线浏览、检索、统计分析等功能。     

基于计算几何的地图匹配算法研究

由于现有的地图匹配算法对算法的实时性和鲁棒性的研究相对较少,在提高地图匹配精度的过程中对可用信息的利用不够,依据车辆运动的连续性,提出了基于计算几何的地图匹配算法.该算法能够快速的完成匹配候选道路的选取和匹配道路的确定.通过跑车试验证明该算法的匹配正确率不低于95％,单点匹配时间不超过0.04 ms.因此该算法的鲁棒性、实用性及实时性更强.     

超小型无人机地面控制站电子导航地图的开发

介绍超小型无人机地面控制站电子导航地图的功能,分析MapObjects组件的功能和特点,阐述在VisualC＋＋环境下基于MapObjects组件开发超小型无人机地面控制站电子导航地图的方法。     

路面不平度识别与地图匹配在车辆定位中的应用

随着电子地图精度的不断提高及信息种类的逐步丰富,将高精度电子地图用于辅助车辆定位,对提升定位精度与定位稳定性具有很大价值。在高精度电子地图及GPS/INS定位的基础上,提出了通过分析车辆垂向振动感知路面不平度特征,并与电子地图存储的道路不平度信息匹配,以实现车辆高精度定位的方法。道路测试结果表明:路面不平度识别与地图匹配定位方法能有效利用电子地图信息,获得高精度的车辆定位数据,在GPS/INS定位精度较低的情况下达到高精度定位效果。     

浅谈基于计算机智能算法的机器人导航系统设计

智能移动机器人的导航系统是机器人系统的关键部分,本文讨论了机器人导航的主要方式、机器人导航系统的组成和应用技术以及目前机器人导航系统可以改进的方向,同时,基于计算机智能算法,设计出以模糊逻辑为控制算法的机器人导航系统.     

基于ROS的语音导航智能小车设计与研究

为提高移动智能小车SLAM自主导航避障性能和运动稳定性,提出一种基于ROS框架的语音导航智能小车设计方法.建立智能小车的运动学模型,完成硬件电路和软件平台的搭建,基于粒子滤波器的FastSLAM算法,结合A*和动态窗口法DWA,编写ROS框架下的Gmapping功能包,实现智能小车的运动实验仿真、路径规划和动态避障.采...     

无源重力导航的三角形匹配算法及仿真

提出一种基于三角形的重力图形匹配算法,首先以惯导位置信息为约束建立三角形模型,然后通过空间映射对三角形的相似性进行度量,并依此筛选出待匹配三角形,最后利用价值函数求取最优匹配参数.传统的最近点迭代算法( iterated closest contour point,ICCP)受其对惯导初始误差较小的条件限制,同时由于计算量大而影响其实时性.提出的算法与ICCP相比的优点是:可以在惯导初始误差较大的情况下有效地进行实时匹配,仿真结果表明该三角形算法的初始匹配精度较高,整体匹配可以将惯导位置误差降至20％左右,而且算法计算量小,具有很好的实时性.     

车辆导航系统地图匹配算法及实时参数修正

本文首先提出了基于曲线相似度的地图匹配算法,通过充分利用路网中的道路信息,结合历史行驶数据选取投影道路,基于高精度的电子地图实现准确定位,弥补了传统匹配算法计算量大或匹配不精确的不足.然后,由于该地图匹配算法可以得到比较精确的定位点,所以利用匹配后的位置点实时修正航位推算中航向和里程误差.最后,通过实地跑车试验证明该匹配算法提高了选择道路的正确率,并对航位推算参数的实时修正可以明显地减小不断累积的航向和里程误差,提高导航精度.     

基于双DSP和FPGA的导航处理系统设计

机电技术的发展为惯性测量系统的大量应用奠定了基础。针对深海导航应用场合,为了提高深海惯性导航的精度和实时性,设计了基于双数字信号处理器（DSP）和可编程逻辑门阵列（FPGA）的捷联惯性导航计算机,成功构建了低成本、小型化的捷联惯性导航系统（SINS）。重点描述了双DSP和FPGA导航计算机的硬件设计思路。扼要介绍了系统软件的框架结构。与目前大多数的惯性导航系统相比,该系统体积小、重量轻、功耗低,适用于运算复杂的嵌入式惯性导航系统。实验室车载实验结果证明了上述设计的正确性和可行性。     

运载火箭上面级惯性与天文组合导航系统设计

针对运载火箭上面级惯性导航随时间累积而误差增大以至不能满足长时间工作要求的问题,对采用星敏感器和地球敏感器修正惯性导航误差的方案进行了研究。首先,导出了上面级常用坐标系定义和姿态转换矩阵。然后,根据惯性导航的误差传播特性、星敏感器测量方程和地球敏感器的模拟测量方程,给出了组合导航的状态方程和观测方程。最后,设计了基于Matlab/dSpace仿真平台的星敏感器在导航回路中的半物理仿真实验。实验结果表明,组合导航使惯性导航位置误差矢量和从1.1719×104m减小到1.0367×103m,速度误差矢量和从11.2827m/s减小到3.6626m/s,姿态误差从0.1°减小到5′,说明了该组合导航方案能够有效修正惯性导航时间累积误差,半实物仿真实验验证了惯性/天文组合导航方案的可行性与正确性。     

基于视觉的自主车辆导航与控制技术的进展

视觉系统在导航控制中起着环境探测和辨识的作用。从导航数据采集、道路识别和运动控制三个方面分析计算机视觉在自主车辆导航与控制中的应用,并评述其实用性。     

基于 EM 估计的多模型车载组合导航算法

针对行车过程中车载全球卫星导航系统受遮挡产生多径效应、可见星数量少等影响,造成的定位精度差的问题,提出了 一种基于期望最大化(EM)的交互式多模型车载组合导航算法。 本文采用了混合高斯分布模型描述 GNSS 多径效应误差分布, 提出了基于 EM 的 SINS / GNSS 子系统组合导航信息融合方法,实现多径效应偏置误差的估计。 建立了基于零速约束的 SINS / OD 组合导航模型,同时利用交互式多模型算法实现了在 GNSS 信号丢失情况下的导航模型交互融合,提高了车载组合导航系 统精度。 车载实验结果表明在 GNSS 多径效应及信息丢失条件下,本文所提出算法能有效提高导航精度,多径效应的混合高斯 模型偏置为 10 m 条件下,偏置估计误差小于 0. 5 m,水平最大定位误差为 2 m,比传统交互式多模型算法定位误差降低 84. 62% 。     

中高轨星光折射导航光学系统设计及杂散光抑制

为了实现基于大视场星光折射敏感器的中高轨卫星全天时高精度星光折射导航,针对视场中亮地球引起的强杂散光抑制的技术难题,研究了内掩式星光折射敏感器亮地球杂散光的有效抑制方法。通过构建星光折射敏感器模型、搭建星光折射导航仿真观测环境以及原理计算得出了各级杂散光强度,并确定了相应的抑制方法。仿真结果表明,基于二次成像光学系统的内掩式星光折射敏感器可将杂散光抑制在导航系统的最大可接受杂散光抑制值范围内,即抑制后1.003Re(Re为地球半径)处杂散光亮度小于亮地球平均亮度的1.10×10~(-3)倍。最后,通过月球强背景下恒星探测外场试验验证了杂散光分析及抑制方法的可行性。研究成果为实现基于一个大视场星光折射敏感器的中高轨卫星全天时高精度星光折射导航技术奠定了基础。     

基于海流剖面的UUV辅助导航方法

为了解决水下无人航行器(UUV)携带的测速传感器在失效情况下无法正常导航的问题,提出了一种基于海流剖面的UUV辅助导航方法.该方法首先采用实时性较好的卡尔曼滤波技术对海流剖面数据进行滤波,并引入小波变换方法辅助确定卡尔曼滤波器观测噪声方差、根据导航速度的变化动态计算过程激励噪声方差;然后建立海流剖面-导航速度关系数据库,从而反演UUV的导航速度,进而通过船位推算方法实现对UUV的辅助导航.为验证该方法的有效性,分别就海试时多普勒测速仪(DVL)测得的UUV速度数据1/2有效、1/10有效、1/20有效以及长时无效情况下进行计算分析,试验结果表明:在DVL声呐数据间隔有效的情况下,海流剖面辅助导航可以达到UUV的导航精度(CEP＜0.5％)要求;且即使出现DVL声呐长时间得不到有效数据的情况,其导航精度也大大高于单纯使用UUV动力学模型进行辅助导航时的精度,说明海流剖面辅助UUV导航方法研究具有较大的意义.     

里程计辅助的高精度车载GNSS/INS组合导航系统

针对城市隧道、偏远山区等复杂路况下,卫星导航系统信号被遮挡较严重或无卫星导航系统信号的场景中,车载GNSS/INS组合导航系统精度下降的问题,提出一种里程计辅助的高精度车载GNSS/INS组合导航方法。该方法中的组合滤波模式可根据载车环境变化在GNSS/INS组合模式和DR/INS组合模式间实现自适应切换,该组合导航方法将三维里程计航位推算位置误差作为状态量扩充到常规组合导航滤波器中,里程计的标度因数误差、安装角误差可通过里程计误差标定方法离线精确得到,后续使用只需将里程计误差参数装订到组合导航系统中即可。车载试验表明,7 km的信号遮挡场景下组合导航系统单个方向上的位置误差最大值也不大于8 m,整个跑车过程中位置误差在3 m以内,进一步保证了车载GNSS/INS组合导航系统复杂路况下的高精度定位。     

全区域覆盖移动机器人的导航系统总体设计

导航与定位是自主移动机器人研究的重点,是实现移动机器人智能化的核心技术。本文从全区域覆盖移动机器人面临的实际环境,综合光电编码器、磁航向角传感器和LMS221系列激光雷达的特性设计一种混合定位系统。通过理论分析,论述同时定位与地图创建方法（SLAM）在导航系统中应用的可行性和解决方案。