江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXZZ120939)
- 作品数：9 被引量：74H指数：5
- 相关作者：高井祥李增科王坚胡洪姚一飞更多>>
- 相关机构：中国矿业大学江苏省资源环境信息工程重点实验室江苏省地质测绘院更多>>
- 发文基金：江苏省普通高校研究生科研创新计划项目国家自然科学基金江苏高校优势学科建设工程项目更多>>
- 相关领域：天文地球矿业工程更多>>
- 基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统被引量：7
- 2013年
- 车辆在井下的运动区域是在巷道内,根据此特点,在井下巷道设置已知点修正INS/Odometer组合导航过程的误差状态量,提高井下车辆导航精度。首先介绍了Odometer(里程计)位置和速度的计算方法,建立了INS/Odometer组合导航的系统模型和观测模型,在此基础上,构建井下巷道已知点位置修正的滤波方程,引入并行卡尔曼滤波器(Parallel-Kalman Filter)实现了组合导航的双重滤波,建立基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统。通过模拟数据和车载实验对比位置修正前后的INS/Odometer井下组合导航系统精度。实验证明,通过巷道已知点的位置修正,可以有效提高INS/Odometer井下组合导航效果,实时导航的平面精度从几十米提高到米级,能够满足井下车辆长时间的导航要求。
- 李增科高井祥王坚韩厚增
- 关键词：组合导航系统里程计惯性导航系统
- GPS/INS紧耦合导航中多路径效应改正算法及应用被引量：11
- 2014年
- 针对GPS伪距观测值受多路径误差影响较大,限制了GPS/INS紧耦合导航中导航精度提高的问题,在传统静态多路径消除方法的基础上,提出了导航过程中多路径效应动态消除算法,并应用于GPS/INS紧耦合导航。首先给出了GPS/INS紧耦合导航的动力学模型和观测模型以及静态定位多路径消除的方法,通过频谱分析探究了非差观测值序列的特殊性,引入了移动窗口提取动态导航过程非差伪距观测值的多路径,最后利用实测数据验证了算法的有效性。结果表明:对比没有经过多路径改正的组合导航算法,基于伪距多路径改正的GPS/INS紧耦合导航增强了滤波融合观测值的精度,减少了多路径效应对于伪距观测值的影响,平衡了伪距观测值和多普勒观测值的权重,提高了GPS/INS紧耦合导航的直接可测参数(位置、速度)和间接可测参数(姿态)的精度,北向、东向和高程三个方向的位置误差分别减小了18.8%、25.7%,和1.5%。
- 李增科高井祥姚一飞王坚
- 关键词：多路径伪距
- 不同模型下海潮负荷对高精度GPS测量的影响被引量：4
- 2014年
- 以中国内陆和沿海IGS站为例，分别采用FES2004海潮模型、NA099b海潮模型以及不同的地球模型计算海潮负荷对测站位移和基线长度的影响。结果表明，海潮负荷对测站位移的影响可达cm级，主要体现在U方向，沿海地区约为内陆地区的3～4倍；不同海潮模型之间的差异在沿海地区达到mm级，而不同地球模型之间的差异很小，可以忽略；海潮对GPS基线长度的相对影响约为10～。海潮负荷对基线分量影响的规律和测站类似，大小在mm级，对天顶延迟测定的影响在沿海地区可达1cm。
- 方川高井祥王坚胡洪
- 关键词：海潮负荷海潮模型地球模型天顶延迟
- 北斗三频载波观测值的周跳实时探测与修复被引量：24
- 2014年
- 提出了利用伪距相位组合和无几何相位组合联合对北斗三频载波观测数据进行周跳探测与修复.首先选取超宽巷弱电离层伪距相位组合作为周跳第一、二检测量,弱电离层无几何相位组合作为周跳第三检测量,从而组成3个线性无关的组合;然后以最小2范数为周跳修复准则,通过对周跳值最小二乘解较小范围内的周跳组合进行搜索匹配修复周跳;最后对不同采样率和不同类型卫星的观测数据进行周跳探测与修复实验.结果表明:该方法可以对不同采样率、不同类型卫星观测数据的任意周跳组合进行实时探测与修复,且不存在不敏感周跳组合,算法复杂度低、易实现.
- 姚一飞高井祥王坚胡洪李增科
- 关键词：周跳探测与修复
- 利用SVM的GPS/INS组合导航滤波发散抑制方法研究被引量：8
- 2013年
- 为验证导航模型在GPS信号更新频率较低的情况下的导航能力,给出了GPS/INS组合导航滤波模型。载体运动过程中,分别使信号中断5s、10s、15s。通过实验得出,GPS信号中断时间过长(10s以上),GPS信号恢复后,Kalman滤波器会产生发散现象。引入支持向量机,提出利用SVM内插GPS信号提高信息更新频率消除组合导航滤波器的发散。结果表明,GPS信号中断时间过长导致组合导航系统滤波发散的情况下,通过SVM内插GPS数据提高GPS更新频率,可以有效地抑制滤波发散,提高导航的准确性。
- 李增科王坚高井祥谭兴龙
- 关键词：GPSKALMAN滤波支持向量机
- 简化5级-CKF在SINS大失准角初始对准中的应用被引量：5
- 2014年
- 针对大失准角情况下,利用3级-CKF进行SINS初始对准性能不高的问题,提出5级-CKF算法。在系统模型噪声和量测噪声均为加性噪声且量测方程为线性方程时,推导了简化5级-CKF算法,步骤需要在Kalman滤波的基础上利用5级容积采样点对非线性状态方程的状态及其方差进行预测。采用SINS静基座初始对准仿真实验验证算法的有效性,结果表明:简化5级-CKF对任意失准角都是有效的,失准角较小时,3级-CKF和简化5级-CKF的对准精度和收敛速度性能相近,但简化5级-CKF的数值稳定性更高;失准角较大时,简化5级-CKF较3级-CKF具有更高的收敛速度和对准精度。
- 邓海峰高井祥李增科谭兴龙
- 关键词：捷联惯导系统
- 利用牛顿插值的GPS/INS组合导航惯性动力学模型被引量：9
- 2014年
- 针对GPS/INS组合导航中INS动力学建模不准确的问题,提出了一种基于牛顿插值的GPS/INS组合导航惯性动力学多阶建模算法。首先,介绍了牛顿插值的计算方法;然后,利用其对惯性系统Gauss-Markov模型进行改进,实现了多阶建模;最后,给出了组合导航详细的动力学模型和观测模型。利用实测数据对算法进行验证,并通过对比不同阶数建模方法寻求牛顿插值的最优建模阶数。结果表明,相比于传统GaussMarkov过程,基于牛顿插值的GPS/INS组合导航惯性动力学模型能够有效提高组合导航位置精度和姿态精度。与此同时,实验分析表明,4阶牛顿插值建模在实现模型准确性的前提下,降低了模型的复杂性,为牛顿插值建模阶数选取提供了良好的借鉴。
- 李增科高井祥王坚胡洪
- 关键词：GPS牛顿插值动力学模型
- 基于捷联惯性测量的井下车辆高精度导航系统被引量：4
- 2013年
- 根据井下车辆具有匀速运动特点,对捷联惯性导航系统(INS)观测的加速度和角速度分别建立模型.小波变化提取加速度观测值和改正数的趋势项,研究两者的相关性,构建带有消噪因子的消噪模型以适应不同路况.分析角速度改正数,对其建立分段线性模型.综合惯性导航系统力学编排算法,提出了井下车辆高精度导航系统.模拟山西平朔矿区斜井煤矿车辆行驶轨迹,人为加入各项误差模拟导航级别惯性测量单元,将加入常数漂移的传统消噪方法作为对比项.实验表明:提出的模型明显优于传统消噪方法,对提高井下INS导航精度有很好效果.利用INS实测数据做进一步验证,实验结果和模拟数据结果相同.
- 李增科高井祥王坚
- 关键词：惯性导航系统小波变换
- 基于伪距残差相关性的GPS/INS紧耦合抗差滤波被引量：3
- 2014年
- 提出了基于GPS伪距残差相关性的GPS/INS紧耦合抗差滤波算法.理论推导了GPS伪距观测值残差的计算方法,引入了相关函数对伪距残差进行相关性分析;分析了GPS/INS紧耦合导航的动力学模型和观测模型,基于残差相关性构建了紧耦合抗差滤波算法,利用实测数据验证了算法的有效性.结果表明:相比于非抗差滤波算法和传统的抗差滤波算法,基于GPS伪距残差相关性的抗差滤波能更灵敏地探测GPS/INS紧耦合中伪距观测值的粗差,并且通过抗差滤波因子抑制粗差对于导航结果的影响,提高GPS/INS紧耦合导航精度,而且通过控制粗差能够有效避免滤波发散现象的发生.
- 李增科高井祥韩厚增
