基于新息正交原理的抗差UKF及其在INS/GPS组合导航中的应用

为提高标准UKF对异常的量测噪声统计的鲁棒性,提出了一种基于新息正交原理的抗差UKF算法.该算法根据新息序列的正交性确定最优的抗差因子,而后通过对新息协方差阵引入抗差因子在线调整滤波增益,进而抑制异常量测对滤波解的影响.将提出的算法应用于INS/GPS组合导航系统进行仿真验证,并与标准UKF和现有的抗差UKF进行比较,结果表明,当量测噪声统计不准确时,提出的基于新息正交原理的抗差UKF滤波性能明显优于上述两种算法,提高了组合导航系统的定位精度.     

变电站巡检机器人组合导航实验

巡检机器人应用于变电站的巡检工作,可提高变电站的智能化程度.导航和控制是机器人自主运行的重要组成部分,利用信息融合技术可在一定程度上弥补单个传感器在精确度和稳定性方面的缺陷,提高系统实用性.设计了系统的硬件平台以及相应的Kalman组合导航滤波算法,并进行了测试,结果表明,通过对GPS和INS进行信息融合,可提高导航的稳定性.     

固定双桨驱动的无人水面艇自主直线路径跟踪系统

针对直流电机驱动固定双桨的无人水面艇,介绍了一种自主直线路径跟踪系统,该系统由岸基监控系统和艇载控制系统组成,具有自主航行和遥控航行两种工作模式,可在自主航行出现危险时切换到遥控模式,保证航行安全。岸基监控系统通过数传电台与艇载控制系统通信,向艇载控制系统发送控制命令,接收并显示其传回的状态信息;艇载控制系统以工控机为主控单元,进行数据采集与解算,与岸基监控系统通信,并为直线路径跟踪控制算法提供程序接口;GPS双天线高精度测向定位系统为直线路径跟踪控制算法提供位置和航向信息,直线路径跟踪控制算法根据距离偏差和航向偏差计算出左右两侧电机电压,进而控制无人水面艇航行。实验分别采用了PID、模糊控制和模糊PID三种控制方法,系统实际水上实验表明,在风力2~3级,晴到多云天气条件下,无人水面艇对目标路径的最大跟踪误差小于0.6 m。     

基于多异类传感器信息融合的微型多旋翼无人机实时运动估计

针对无人飞行器视觉定位结果存在较大时延而影响飞行器运动状态估计精度的问题,提出了一种基于多传感器数据融合的实时运动估计方法.首先,利用机载惯性测量元件(IMU)提供的姿态信息优化单目视觉定位算法,使得视觉定位结果的时延减小.然后,在利用卡尔曼滤波器估计飞行器运动状态的过程中,考虑了视觉定位结果的时延,利用加速度信息进行时延补偿.最终得到实时的高精度运动估计结果.在自主研制的四旋翼飞行器系统上对本文提出的方法进行了验证.通过与不考虑时延的方法的结果以及真实数据进行比较,证明了本方法的有效性.     

基于ADS8568的八路数据采集系统设计

为了提高某惯性测量单元的精度,需对其输出信号进行大量采集以建立误差模型.该惯性测量单元不仅包含6路惯性传感器信号(3路陀螺和3路加速度计),还包括两路温度传感器输出以提供温度补偿,所以设计了基于ADS8568的八路数据采集系统.该系统采用AD芯片ADS8568,实现8路模拟信号的同步采集;以FPGA为主控芯片,控制信号的采集存储;以8G bit FLASH为存储芯片,实现大容量数据的实时存储.经实验验证,该采集系统可以正确采集传感器输出数据,采集到的数据正确有效,可用于误差建模的分析,具有一定的工程实用价值.     

Analysis of General Ideal Proportional Navigation Guidance Laws

In this work, the capture region of the general ideal proportional navigation guidance law is analyzed with the following constraints: (i) the target's input acceleration is subject to independent or magnitude saturation, and (ii) the missile's input acceleration is subject to magnitude saturation. In addition to the case of unbounded maneuverability of missile with or without knowing the target acceleration, the necessary and sufficient condition for a bounded maneuvering missile that captures a nonmaneuvering target is also derived. Furthermore, the conditions that result in zero impact velocity are discovered and discussed in some of the cases. The capture regions that cannot be obtained analytically are determined numerically by a powerful classifier, the least square support vector machines. To have the capture region ready for least square support vector machines, all the state variables are transformed into modified polar variables and non‐dimensionalized to reduce the number of independent variables. In order to make the implementation possible in real time, an approximation of the Gaussian radial basis function is adopted to obtain the corresponding nonlinear feature mapping function. Through numerous numerical experiments, the proposed technique is found to be adequate for storing the capture region in an onboard fire control computer.     

基于.NET技术动态导航菜单的设计与实现

通过树型菜单,用户可以对资源的结构、类型有直观的了解,但目前很多B/S系统的菜单还是通过代码生成的。为此,基于.NET技术,通过开源项目Peta Poco实现代码,设计并实现了动态导航菜单系统;介绍了数据库设计、算法思想。该技术避免了静态目录树下因数据源经常性改变而频繁修改程序代码的弊端,导航菜单通过数据库进行控制,提高了系统的安全性,使管理变得更加灵活、高效。     

中国水电工程技术创新实践与新挑战

近十余年来,中国的水电工程建设发展迅猛,建设了以三峡工程为代表的多座高坝大库,水电工程技术也取得了一系列重大突破。结合众多工程实践,阐述了我国水电工程在坝工技术、电站、通航建筑物等方面的创新成就。根据我国水电发展的现状,分析了我国水电工程建设面临的新挑战,并从工程安全、技术、环保、移民等方面提出了未来的水电科技创新方向。     

UKF在INS/GPS组合导航直接法滤波中的应用

INS/GPS组合导航系统直接法滤波中是直接以导航系统输出的导航参数(位置、速度等)作为状态,所以系统方程为非线性方程。UKF(Unscented Kalman Filter)是一类以UT变换为基础,以卡尔曼线性滤波为框架,采用确定性采样策略逼近非线性分布的非线性滤波算法。由于它是对后验概率密度进行近似来得到滤波估计,所以避免了非线性系统中状态方程的线性化问题,能较好地解决系统方程非线性问题。论文INS/GPS组合导航系统中采取直接法,建立非线性模型进行UKF滤波解算,并与EKF方法比较,实验结果显示UKF方法能更好地解决系统状态方程非线性的问题,并得到更高的导航精度。     

Privacy leakage on the Web: Diffusion and countermeasures

Protecting privacy on the Web is becoming increasingly complicated because of the considerable amount of personal and sensitive information left by users in many locations during their Web browsing and the silent actions of third party sites that collect data, aggregate information and build personal profiles of Internet users in order to provide free and personalized services. On the other hand, most of people are unaware that their information may be collected online, and that, after their aggregation from multiple sources, could be used for secondary purposes, such as linked to allow identification, without user’s notice.