国家自然科学基金(61233005)
- 作品数：33 被引量：139H指数：7
- 相关作者：赵剡李群生宁晓琳陈雨房建成更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学中国航空工业集团公司武汉科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术交通运输工程电子电信更多>>
- 基于外定界椭球集员估计的纯方位目标跟踪被引量：8
- 2017年
- 针对在未知但有界噪声假设下的双基阵纯方位目标跟踪问题,本文提出了一种基于外定界椭球的集员估计(EOB-SME)跟踪算法。该算法具有类似于Kalman滤波的预测-校正递推更新结构,并且在时间更新和量测更新递推阶段分别有一个加权参数。通过最小化估计误差的Lyapunov函数的上界来求取量测更新递推阶段的加权参数,减少了算法的计算量;同时将非线性系统线性化后所产生的误差用椭球进行外包,与量测噪声椭球组成新的噪声椭球。仿真结果表明:在有界噪声假设下,本文所提出算法对纯方位机动目标的跟踪精度更高。
- 刘玉双赵剡吴发林
- 关键词：KALMAN滤波状态估计
- 惯性测量组件离心机标定及误差分析方法被引量：6
- 2015年
- 针对传统惯性测量组件(IMU)标定方法不能根据加速度计测量量程提供足够大的信号激励,并且现有离心机标定方法未考虑IMU在离心机上的安装位置偏差的问题,提出了一种基于离心机的IMU标定及误差分析方法.将IMU按照6个基准位置安装于离心机上,通过离心机在水平面内旋转,为IMU提供角速度激励和加速度激励.通过对IMU的输出进行旋转积分,可以消除地球自转以及离心机不水平带来的谐波影响,获得IMU的输出方程.在不考虑IMU在离心机上安装的位置偏差角的情况下,采用线性最小二乘法求解;在考虑IMU偏差角的情况下,采用牛顿法求解,可以标定出IMU的标度因数、安装误差、零偏、IMU偏差角等共计27个误差系数.建立了标定方案中的离心机控制模型和误差传播模型,并对模型进行了仿真验证.仿真试验表明,该标定方法步骤简单,输入激励可调,标定结果误差可控.
- 赵剡张少辰胡涛
- 关键词：IMU离心机
- 四旋翼无人机一致性编队飞行控制方法被引量：6
- 2017年
- 四旋翼无人机在民用及军用领域都发挥着越来越重要的作用。为了完成某些特定任务,需要由多架四旋翼组成的编队保持适当队形飞行。与单架四旋翼执行任务相比,四旋翼编队具有能增加任务成功率、提高整体抗干扰性能、扩大监控范围等优点。本文基于主从式编队结构,结合信息拓扑理论,把四旋翼编队描述为二阶一致性系统,设计编队控制器来实现四旋翼编队的稳定飞行。主机和从机均采用PID控制,主机跟踪预设轨迹,从机跟踪编队控制器计算出的轨迹跟踪指令。最后通过仿真分析了控制算法对四旋翼编队队形生成及队形保持的控制效果。
- 陈杰敏吴发林耿澄浩徐珊
- 关键词：编队飞行
- 一种巡视器惯性/视觉组合导航新方法被引量：2
- 2015年
- 在以运动参数误差为状态量、视觉导航与惯导导航相对运动参数差为观测量的传统惯性/视觉组合导航方法中,为解决相对运动参数同时与前后两个时刻状态相关的问题,采用将前一时刻位置和姿态误差增广到状态量中的方法,并且假设增广的状态量为常值,导致状态模型中引入了较大的误差.基于真实位置、姿态建立观测量误差模型,导致观测量同时与前后两个时刻的状态相关.本文以惯导误差方程为状态模型,采用四元数差形式的相对运动参数差作为观测量,基于上一时刻组合导航位置、姿态估计值建立观测量误差模型,实现了状态的增广,并使得量测信息仅与当前时刻的位置误差和平台失准角相关,克服了状态模型误差较大的问题.月面仿真和地面模拟实验均表明,该方法能够达到较高的位置和姿态估计精度.
- 徐勇志宁晓琳
- 关键词：视觉导航组合导航卡尔曼滤波
- 基于最大后验估计的动态星图目标提取方法被引量：1
- 2018年
- 深空探测时,由于星敏感器受到多种复合运动影响,使拍摄星图存在严重运动模糊,信噪比低。采用Sureshrink小波方法去噪,能够有效保留星图的边缘信息和灰度信息;根据星图梯度符合拉普拉斯分布的先验信息,提出一种基于最大后验概率估计方法的星图去模糊模型,并对动态模糊星图进行去模糊处理。仿真结果表明,高动态时,经过所提出的去模糊方法处理后的星图不会出现维纳滤波方法中的振铃影响,处理速度和提取质心精度优于Richardson-Lucy滤波,质心精度优于0.1个像素,满足动态星敏感器的处理精度和速度要求。
- 张存读赵建辉李帆
- 关键词：星敏感器图像处理去噪
- 一种适用于高动态强干扰环境的视觉辅助微机械捷联惯性导航系统/全球定位系统超紧组合导航系统被引量：7
- 2019年
- 为解决高动态、恶劣全球定位系统(GPS)环境下微机械捷联惯性导航系统(MEMSSINS)/GPS超紧组合导航系统抗干扰能力差的问题,提出一种适用于高动态强干扰环境的视觉辅助MEMS-SINS/GPS超紧组合导航系统。将双目视觉提供的姿态信息引入MEMS-SINS/GPS超紧组合系统中,提高了平台失准角的可观测性;推导了系统的状态方程和量测方程,使用模糊控制方法对两个子滤波器的导航结果进行信息融合。通过数字仿真验证了该系统方案设计的可行性:当GPS信号受到强噪声或多径干扰造成跟踪精度下降时,双目视觉辅助MEMS-SINS/GPS超紧组合系统可以有效降低导航误差,系统位置误差和速度误差分别保持在5. 0 m和0. 5 m/s以内,有效地解决了低空飞行器在GPS信号被遮挡或干扰情况下的导航问题。
- 李群生赵剡王进达
- 关键词：组合导航系统捷联惯性导航系统全球定位系统微机械高动态强干扰
- 捷联惯导/天文导航/合成孔径雷达组合导航系统被引量：7
- 2017年
- 设计了适用于巡航导弹的捷联惯性/天文导航/合成孔径雷达(SINS/CNS/SAR)组合导航系统,针对巡航导弹对导航系统高精度和自主性的要求以及其匀速、等高状态飞行的特性,突出工程实用性,对SINS/CNS/SAR组合导航采用非线性建模,非线性的无迹卡尔曼滤波(UKF)方法进行各子滤波器的滤波,非线性的模型和滤波方法更符合实际,因而提高了系统精度,而子滤波器之间的信息融合过程选择基于信息分配因子实时调整的联邦滤波器,大大增强了系统的容错性和实时性。提出了一种新的可观测度计算方法,简化了可观测度的计算。数字和半实物仿真实验表明组合导航系统对于巡航导弹高空长航的飞行环境具有很强适用性,该组合导航系统不但适用于巡航导弹,也适用于无人机等其他一些长航时飞行器,具有重大的工程应用价值。
- 李群生赵剡鲁浩徐剑芸
- 关键词：无迹卡尔曼滤波组合导航
- 基于小波分析和密度估计的红移测速导航研究被引量：3
- 2014年
- 基于光谱红移天文自主导航思路以及天文学领域求解红移值的方法,提出一种用小波分析和密度估计相结合的方法测飞行器红移值,进而求解速度的测速导航方法。首先采用小波变换滤除噪声并进行光谱归一化,然后采用整体阈值和局部阈值相结合的方法,提取特征谱线,用密度估计法求出红移值,最后结合天文测角信息,计算出飞行器相对于惯性坐标系的速度。采用实测的太阳光谱数据,进行了红移模拟与解算。实验证明该方法在高信噪比的情况下,计算速度快,求解结果精度高达96%,为基于光谱红移的天文导航提供一种新的速度计算方法。
- 王永赵剡杨奎
- 关键词：天文导航测速红移小波分析密度估计
- 视觉导航技术发展综述被引量：12
- 2014年
- 介绍了视觉导航的概念及其发展历程,分析了视觉导航系统的基本组成模块及其优势。根据视觉信息的基本处理过程,重点对视觉图像预处理技术、视觉图像特征提取技术以及视觉定位技术等方面进行了详细的介绍,并讨论了各项技术国内外的研究现状。最后,指出了视觉导航技术的相关难点以及未来的发展趋势。
- 管叙军王新龙
- 关键词：视觉导航图像预处理图像特征提取视觉里程计
- 基于扩维卡尔曼滤波的火星探测器脉冲星相对导航方法被引量：10
- 2013年
- X射线脉冲星导航稳定、精度高,太阳系范围内均适用,是实现火星探测器自主导航的有效手段之一。针对目前编队深空任务中可采用的相对位置确定方法单一且不自主的问题,提出了一种基于X射线脉冲星的编队火星探测器转移轨道自主相对导航方法。为降低模型误差,考虑了火星及地球对探测器相对导航精度的影响,引入扩维Unsented卡尔曼滤波,降低随机测量误差的同时修正系统状态模型误差。地面半物理仿真实验结果表明该方法的相对位置估计精度可达30 m以内,可以满足火星探测编队飞行的自主相对导航需求。
- 武瑾媛房建成杨照华
- 关键词：X射线脉冲星相对导航火星探测
