SINS/GPS组合导航方法设计

根据SINS/GPS组合导航的基本原理,重点研究联合卡尔曼滤波方法在组合导航中的应用,基于最优化理论的数据融合技术,通过分析纯惯性导航系统的误差,建立了组合导航系统的误差模型,设计了高可靠性、易于工程实现的简化联合卡尔曼滤波器和对应的数据融合算法。并对该导航系统进行了动态实验,结果表明组合导航能有效抑制导航参数误差,提高导航精度。     

煤层底板岩体参数概率分布及Bayes优化

正确确定煤系岩体力学参数的概率分布是承压水上采煤底板稳定可靠性分析的关键。以淮北矿区部分煤矿下组煤底板砂岩强度参数为例,以K-S检验法对数据进行概率分布拟合,获取参数分布类型及统计量。以此大样本概型为先验函数,具体工作面底板岩体小样本参数的概型为似然函数,基于Bayes方法对其优化,得到验后分布的概型参数。计算结果表明,下组煤底板砂岩强度参数全部接受正态分布和对数正态分布,优化后的方差有所下降,可以提高底板采动稳定可靠性分析结果,从而达到优化目的。     

稀土催渗对锁紧自攻螺钉渗碳影响的研究

高品质的锁紧自攻螺钉要求具有较高的耐磨性、强韧性和抗冲击性。通过试验滚动炉渗碳并用稀土材料作为催渗剂,研究不同稀土含量催渗剂在渗碳热处理时对锁紧自攻螺钉渗碳层的影响。试验结果表明,在渗碳工艺相同条件下,随着稀土添加量的增加,渗碳层的厚度与碳浓度逐渐增加,而碳浓度分布梯度则随渗碳层的加深而越来越平缓,同时通过试验表明,不同的稀土添加量下锁紧自攻螺钉渗碳层的显微硬度、碳浓度关系基本符合正态分布。     

基于PIC单片机的无源锁系统设计

基于PIC微功耗单片机,设计了一套由无源锁头、电子钥匙、中心管理系统平台组成的无源锁系统.系统结合了智能锁芯与机械锁芯的优点,将系统供电模块集成在电子钥匙中,实现锁头的无源管理.介绍了无源锁系统的工作原理及机械控制,给出了硬件设计和软件流程图.系统中无源锁头和电子钥匙均可记录开锁事件,中心管理系统平台实现对无源锁头和电子钥匙的参数设置,对钥匙进行授权和数据库管理.本设计解决了野外环境中电子锁具的供电问题,拓宽了电子钥匙应用范围,在住宅、办公和野外等应用中具有推广价值.     

自主移动机器人局部优化导航算法研究

自主移动机器人在未知环境下需要依靠自身装配的传感器不间断地获得周围环境信息,辨别出障碍物的位置,进行计算和自主决策.现有导航算法在面临U型等复杂环境时容易在僵死路径上产生反复,导致导航不能继续.文中提出了一种基于模糊逻辑的局部优化导航算法,采用"辨识-记忆"策略来处理传感器信息.在路径规划中保留最近走过路径的位置和角度特征等相关资源,形成"记忆".当前规划路径形成死区并反复运行时,会形成"辨识"并重新规划路径和导航决策以避免障碍物碰撞.在Webots Pro和Matlab下设计仿真实验,结果表明移动机器人在模糊规则指导下能有效避障和避免死区现象,实现较好的自主导航.     

小波变换法在姿态解算中的应用

在惯性导航系统中,为提高陀螺仪的姿态测量精度,抑制低频噪声的影响,提出采用小波变换法融合陀螺仪、加速度计数据解算姿态角。首先将陀螺仪采集的数据进行2层小波分解,剔除低频分量和不稳定的信号,并和高频分量重构,得到滤波后的陀螺仪数据。然后利用加速度计采集的数据解算姿态角,用来不断迭代初始四元数,由初始四元数求出重力向量,再由重力向量叉积求出误差,并作PID控制来修正陀螺仪的角度。最后把修正和滤波后的陀螺仪数据用龙格库塔法计算新的四元数,用该四元数进行负增益调节,最终解算出精确的姿态角。仿真结果表明,解算姿态角的精度提高了80%,可以有效地抑制低频噪声,更加精确地计算姿态角,从而进一步提高导航系统的定位精度。     

液压锁缸体挤压过程的数值模拟

利用Deform软件，对液压锁缸体的成形过程进行模拟，研究变形过程中的金属流动速度场与应力应变情况，分析了挤压过程的压力行程曲线，为工艺改进和优化模具设计提供理论依据。总结出液压锁缸体挤压变形过程规律，并与相关工艺试验结果进行了对比。     

GPS自主导航原理、算法及应用

针对超小型飞行器的特点，详细研究了采用GPS实现超小型飞行器自主导航的原理和算法，并介绍了地面计算机在Windows环境下利用Visual Basic6．0接收和处理GPS定位数据的方法。     

Spatial navigation model based on chaotic attractor networks

We present a model of spatial navigation based on the non-convergent dynamics of brain activity. The system includes a hippocampal module that processes global spatial information and a cortical module that deals with local sensory information. We test the model using several spatial navigation paradigms: goal finding, shortcutting and detouring. Computer simulations show that the performance of the agent qualitatively matches that of animals and related models. This new approach provides a novel interpretation of how the brain accomplishes spatial navigation.     

3-D route-planning support for navigation in a complex indoor environment

Three-dimensional (3-D) route-planning support offers a promising solution to overcome problems with wayfinding in complex indoor environments. An experiment was conducted to test the effect of 3-D route-planning support in a realistic setting, a large hospital building, during normal operation. Forty participants performed navigation tasks either with (n?=?20) or without (n?=?20) 3-D route-planning support. Support resulted in faster navigation, more use of artwork specifically installed to aid wayfinding, fewer navigation errors, less disorientation and less anxiety. In addition, participants used different strategies for wayfinding: without navigation support they used signs and route colour, but with navigation support they used not only the artwork, but also the existing furniture and other landmarks. The acceptance of 3-D route-planning support was high. Overall, the results support the value of 3-D route-planning support.