状态变换扩展卡尔曼平滑算法在AUV水下航迹修正中的应用

水下自主潜航器(AUV)在水下勘测过程中常采用定期上浮的方式利用卫星定位信息(GNSS)校正惯性/多普勒测速仪(SINS/DVL)组合导航造成的位置误差,并通过平滑算法校正之前计算的水下航迹。针对AUV上浮前的水下航迹矫正问题,提出一种基于计算地理坐标系的状态变换扩展卡尔曼平滑算法(STEKF-RTS)。首先推导状态变换扩展卡尔曼滤波器的系统误差状态方程,并分别以GNSS信息和DVL速度为观测信息构建量测方程,以此系统模型进行前向滤波。完成前向滤波后,即潜航器上浮GNSS校正完成后,采用RTS平滑算法对水下航行阶段的航迹进行修正。实验结果表明,STEKF相较于EKF能减缓位置误差积累,STEKF-RTS相比EKF-RTS平滑算法能够进一步有效校正航线误差,1 h上浮时间间隔情况下,勘测航迹精度可控制在0.5%D以内。     

一种人-自动化系统协作的无人机航迹规划方法

为解决无人机航迹规划中考虑“人在闭环”控制需求、结合人机综合优势以进一步提高规划能力的问题,提出了一种人-自动化系统协作的航迹规划方法;该方法利用操控员选取人工引导路径点,以起始点、人工引导路径点和目标点为根节点形成多树扩展;引入Dubins曲线应用于随机树扩展和寻找最近子节点过程,改善航迹平滑性;仿真实验结果表明,该方法在自动化系统局部自主能力的基础上引入人的智能,规划效率和可靠性得到了提高,可用于无人机航迹规划实践。     

车载惯导系统动基座高精度自主式对准方法

研究了一种利用里程计与车辆运动约束条件来辅助车载惯导系统进行动基座高精度自主式对准的方法。利用里程计输出与惯导姿态输出进行航位推算,将航位推算获得的速度信息与惯导输出的对应信息相减作为量测之一;利用车辆运动约束条件,将惯导速度输出沿车体横向、垂向的投影作为量测之二;选取惯导系统误差与里程计误差作为系统状态,采用卡尔曼滤波设计动基座高精度对准算法。仿真结果表明,在载车行驶条件下,该方法的东向、北向失准角估计精度分别达到0.21′、0.25′,天向失准角的估计精度达到2.16′。     

三维可调式锥体上滚设计性实验仪实验原理浅析

三维可调式锥体上滚设计性实验仪是作者对传统演示仪改造而成,是用来验证机械能守恒定律的,它不同于传统演示仪,在于其轨道夹角、轨道平面倾角及锥体直径、锥高均具有连续可调性之特点;本文作者着重阐述改造而成的设计性实验仪的实验原理,包括锥体滚动实验条件推导、实验测量公式,并以实例推算和实验调节步骤等,以达到培养学生综合应用、创新能力.     

二元三方向剖分中B样条的B网结构与递推算法

§1.引言众所周知,de Boor-Con递推公式及微分-差分公式对于一元B样条的理论和应用极为重要。在多元样条中是否存在类似的结果,已成为近年来的研究课题。本文从B网结构出发,讨论三向剖分下不同次数样条空间的B样条之间的递推关系,指出不能简单地把函数形式的de Boor-Con公式搬到这里,然而可以在B网意义下实现递推。与一     

基于改进遗传算法的多无人机协同侦察航迹规划

针对多无人机在复杂的战场环境中如何高效侦察多种类型目标的问题,提出了一种基于改进遗传算法的多无人机协同侦察航迹规划算法。首先,根据战场环境中不同类型目标的侦察要求,建立了以整体时间代价最小为目标函数的航迹规划模型。然后,改进了遗传算法的编码、交叉和变异等操作,来实现异质型目标分配与航迹规划的集中一体化求解。最后,为了提高算法的收敛速度,在交叉和变异操作过程中,加入了适应度更新策略。仿真结果验证了该算法的可行性,而且在4架无人机观测3种类型共10个目标的仿真条件下,相较于使用双染色体编码和多重变异算子的基于对立的遗传算法,时间代价降低了5.79%,收敛速度提高近12倍,有效提高了航迹规划的精度及效率。     

分光再利用型激光多普勒测速仪及其与捷联惯导组合导航

为了抑制惯性导航系统的误差累积效应,提出了用激光多普勒测速仪与捷联惯导进行组合。基于分光再利用的思想设计了新型光路结构的激光多普勒测速仪,并详细讨论了激光测速仪与捷联惯导组合进行航迹推算的过程。理论分析和实验结果表明,分光再利用型激光多普勒测速仪测量精度高、数据有效性及稳定性好,将其用于车载惯性导航系统大大提高了导航精度,位置误差由纯捷联惯导2 h1166 m提高到组合系统2 h 20 m。     

红外凝视系统下的多规则航迹起始算法

针对传统航迹起始算法在红外凝视跟踪系统应用中存在的弊端,提出了一种适用于凝视跟踪系统的多规则快速航迹起始算法.该方法通过深入分析红外凝视系统中目标自身特点及其运动特性,给出了能够对低速甚至静止的大威胁概率目标和断续点迹目标进行威胁概率判断和航向方差判断的起始规则,实现了凝视系统下对大威胁概率目标和断续点迹目标航迹的快速...     

一种自适应联合卡尔曼滤波器及其在车载GPS/DR组合导航系统中的应用研究

—本文设计了实现车载ＧＰＳ／ＤＲ组合导航系统最优综合的联合卡尔曼滤波器，并给出了滤波算法。提出了一种自适应联合卡尔曼滤波器结构及其算法，并应用于ＧＰＳ／ＤＲ组合导航系统的最优综合校正中。理论分析及计算机仿真结果均表明，应用该自适应联合卡尔曼滤波器可大大提高车载ＧＰＳ／ＤＲ组合导航系统的定位精度及容错能力。     

离散点集上的向量有理插值算法与特征性质

1引言 给出R~2中离散点集