航位推算累积误差实时修正算法研究

首先简单介绍了航位推算的基本原理，接着分析了在航位推算中存在的必然误差以及累积误差对地图匹配结果的影响，最后重点讨论了如何利用数字地图数据库中已知的道路轨迹和航位推算得出的原始轨迹，在地图匹配中实时修正航位推算的累积误差。作者把此算法运用到“香港消防车第三代调派系统”定位子单元，在香港进行了实地跑车，得到了良好的效果。     

一种无人机侦察航迹分层规划方法

给出了一个通用可行的无人机侦察航迹分层规划方法,并应用到第十三届"华为杯"全国研究生数学建模竞赛A题第一问中.将无人机侦察航迹规划问题划分为四个层次,从上至下分别是目标群间侦察顺序优化,目标群内各目标侦察顺序优化,侦察点位优化,转弯设计,依次求解获得侦察航迹.通过分层解算方法既有效控制了算法复杂度,又能在确保满足复杂约束的同时优化无人机在敌方雷达探测区域内的暴露时间.     

光电侦察阵列对空目标定位算法研究

为扩大重点区域防御的侦察范围及对来袭目标的定位,在双单元交互测量定位算法的基础上,利用相邻阵列单元接力测量,由中心处理单元完成被动测距、坐标转换与数据融合,提出了一种基于阵列式光电侦察系统对空目标定位算法,建立mn光电侦察阵列对空目标定位算法数学模型。通过MATLAB完成了22阵列单元对单目标定位仿真验证与误差分析。结果表明,该算法实时输出了目标三维航迹数据,实现了光电侦察阵列对空目标的定位,与理论真值相比,平均定位误差绝对值小于7 m。     

红外鱼眼系统下的多目标航迹起始方法研究

为了实现红外鱼眼系统下对多目标航迹进行起始,分析了红外鱼眼系统下目标在像面上的运动特点,提出了用于红外鱼眼系统的多目标航迹起始算法。算法采用逻辑法中的3/4逻辑,利用最大速度约束法去除各采样周期中大部分非相关量测点,用Hough变换方法确定可能航迹,用匀速约束对航迹进行确认。利用模拟目标对算法进行了实验和分析,结果表明,该算法与标准Hough变换法和逻辑法相比,航迹起始性能有了明显提高。当杂波个数为450个时,航迹起始虚警率仅为14%;对非断点航迹的成功起始时间为3帧,对断点航迹的成功起始时间为4帧,且在密集杂波环境下算法执行时间也较短。     

IMU辅助的室内单星定位方法

惯性导航系统(INS)是以惯性器件测量位置参数的定位系统,但随着时间的累积,系统的定位精度逐步变差,产生累积误差现象。基于无线传感器网络(WSN)的定位技术通常需要3个锚节点进行定位,但在室内复杂环境中,系统会处于锚节点欠定状态,此时需要辅助定位方法解决室内欠星定位问题。针对上述定位系统的不足,提出了一种基于IMU辅助和场景分析的多信息融合室内单星定位方法,该方法可通过场景分析的约束条件逐步消除IMU在室内环境下的累积误差效应,并通过单星定位技术进一步优化定位目标的位置信息。经过地下车库实验验证,本方法平均定位精度是0.75 m,定位误差有97.5%的概率在2 m以内,能满足室内亚米级高精度导航定位的要求。     

基于人体多方位运动的三维自主导航定位算法

基于MEMS传感器的行人导航通常利用行人航迹推算算法解算出人体位置的坐标对行人定位。传统行人航迹推算算法只能用于单一前进行走运动模式,不适用于人体实际的多方位运动模式。因此,提出了一种多方位运动三维自主导航定位算法,利用三轴加速度计数据对行人进行步态检测和步长估计,在分析了加速度计单轴数据的基础上,讨论了4类运动模式的识别方法,推导出适用于人体多方位运动模式的航迹推算公式。在智能手机平台上进行测试验证,实验结果表明,所提出的多方位运动模式自主导航定位算法在人体实际运动中,定位误差小于3.2%,很大程度上提高了导航精度。     

投资组合问题的动态规划方法

关于投资组合问题,Markowitz的均值-方差模型奠定了理论基础。近年来出现了许多简化模型,多目标线性规划模型是其中之一,但是这种线性化方法不便于处理非线性的交易费,本文建立一种动态规划模型和递推算法。     

二维激光雷达定位建图系统设计与实现

定位建图是智能车自动导航的关键问题之一。以未知环境为研究背景,研究基于二维激光雷达的定位建图系统。激光雷达扫描周边环境建图,里程计和IMU完成航位推算提供位姿,通过滤波匹配不断更新地图构建全局地图。为实现精确实时的定位建图,分析了飞行时间法激光雷达测距误差和基于IMU和里程计的航位推算误差,通过线性最小二乘和加权移动平均滤波对激光雷达原始数据进行标定和滤波;通过互补滤波抑制陀螺仪低频噪声和磁力计高频噪声;在所搭建的基于激光雷达的定位建图系统上进行了实验。实验结果表明,经过滤波校正后,提高了系统定位建图精度和稳定性。     

基于2D-Gabor滤波器的虹膜噪声检测方法

人眼在自然张开状态下,虹膜区域会受到部分眼睑、睫毛的遮挡,这些噪声会降低虹膜识别的准确性,因而在识别时应该尽可能将虹膜有效信息提取出来,而将眼睑、睫毛等干扰去除。为此本文提出了一种在归一化后的虹膜图像上利用2D-Gabor滤波器检测和去除虹膜区域内噪声的方法,并将噪声区域标记。在虹膜匹配时,通过将虹膜代码中的干扰位去除来尽量避免噪声对于虹膜识别的影响。实验结果表明本文提出的方法可以准确检测并标记噪声区域,有助于提高识别的可靠性和识别准确率。     

多运动状态下自适应阈值步态检测算法

多种运动状态情况下,由于对步行者航位推算系统中步态检测不准确,导致推算定位误差增大。针对上述弊端,提出了多运动状态下自适应阈值步态检测算法。首先,通过改进的多阈值的步态检测算法,改善支撑区间检测的准确性。然后利用随机森林算法识别站立、走路、跑步、上楼和下楼等五种常见的室内运动状态,自适应匹配相应的步态检测的阈值,以实现多运动状态下的精准步态检测,提高行人航位推算系统精度。实测结果证明,相对于传统固定阈值检测算法,该算法平面定位精度提升33.1%,步态检测精度提升89.4%。