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海洋是高质量发展的战略要地,海洋监测则是认识海洋、发展海洋的重要支撑技术. 随着 “一带一路”等海洋强国战略的不断实施,对海洋测量装备提出了更高的要求. 为此,利用全球定位系统/北斗卫星导航系统(GPS/BDS)组合系统和电子罗盘提供高精度位置和艏向信息,并搭载监测器件,将新型半潜式无人艇应用于海洋环境监测. 针对路线巡航中半潜式无人艇模型参数不确定和环境干扰对艏向监测的可靠性和稳定性的影响,结合滑模控制(SMC)的强鲁棒性与自适应控制的高适应性设计了一种自适应滑模控制(ASMC)方法. 理论分析和仿真实验证明,ASMC的可行性和有效性,比传统的比例微分(PD)控制具有更好的适应性和鲁棒性,而且系统瞬态性能和稳定性良好. 将设计的ASMC方法应用于实际监测中,试验结果表明:控制效果稳定,测量数据真实可靠,提高了测量效率. 相似文献
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近年来,基于视觉的导航和目标跟踪算法开始广泛应用于无人平台。针对各类视觉导航算法和综合任务方案在无人平台上实地测试风险性高、现场采集参数精度低、效率差等问题,设计并搭建了一套以高精度工控导轨平台、姿态控制云台、工业相机和模拟地形沙盘为主要部件的无人平台半物理仿真系统。引入OptiTrack光学运动捕捉设备对仿真系统真实的位姿控制精度进行了评价,结果显示系统空间三轴位置控制均方根误差在1 mm左右,横滚、俯仰、航向姿态角控制均方根误差小于0.1°,可以服务于视觉导航算法和综合任务方案在无人平台上的性能评估。 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2020,(10)
重力匹配导航算法对于提高匹配效率和精度具有重要的意义,是匹配导航技术中的热点问题。在已有的重力辅助惯性匹配导航算法研究的基础上提出了一种新的基于相关约束条件的重力匹配导航算法。该算法增加基于惯导系统提供的轨迹方位与航距信息,有效排除大量待匹配干扰轨迹,提高匹配效率和匹配精度。仿真结果表明:该方法精度较概率神经网络方法匹配结果有显著提升,精度由千米级提高到百米级,并将概率神经网络匹配时长缩短近50%,大大提高了重力匹配的效率,更好满足水下导航的需求。 相似文献
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为了解决无人艇集群在海道测量航行过程中的一致性问题,本文采用基于一致性理论协同和控制的方法,针对无人艇集群作业开展协同控制研究,在多无人艇协同自组网测量作业中得到了应用。根据不同测量任务,设计满足条件的分布式一致性控制器。将自组网测量系统模型化,对整个编队网络构建模型矩阵及特征方程。通过分析模型矩阵的特征根,得到整个编队网络的关键信息,并加入时间约束,通过求解相应可行解,运用一致性编队控制算法,结合所得编队网络关键信息,最终使自组网编队在有限时间内快速达到目标状态一致。同时加入避碰机制,使多无人艇相互之间处于安全距离外不碰撞。在无人平台协同作业控制方面具有一定的指导和实践意义。 相似文献
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《测绘科学技术学报》2013,(5)
GEO卫星频繁的轨道机动对高精度、实时不间断的导航服务需求提出了更高要求。针对该问题,提出了基于机动力模型的轨道确定与外推方法,尝试利用机动期间的卫星推力信息建立机动力模型。从而实现连续的动力学定轨,保证了机动期间导航服务的实时性和高精度要求。利用北斗系统中GEO卫星实测数据进行了定轨试验与分析。结果表明:采用基于已知机动力模型的轨道位置确定精度优于50 m,明显优于目前几何法定轨的精度,为机动期间导航卫星定轨提供一种的新技术思路,对于提高导航服务精度和连续性具有一定的参考意义。 相似文献
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为满足组合导航系统在高动态环境下的性能要求,设计基于矢量跟踪的GNSS／SINS相干深组合导航方法。利用矢量跟踪环路将所有可视卫星的跟踪和导航解算融为一体,增强通道间的辅助;高动态对载波跟踪影响更大,在通道预滤波中将码环载波环分别用独立的滤波器处理,组合滤波中采用通道间差分降低滤波状态维数,提高计算效率。引入惯导的加速度辅助本地信号参数预测,较精确地测量卫星视线方向的加速度,减小接收机在高动态时段的剩余动态,提高本地信号参数的预测精度。基于矢量跟踪软件接收机搭建相干深组合仿真系统,实验表明该方法在高动态等环境下能提高信号跟踪性能,改善系统的精度、可靠性。 相似文献
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在飞行器进近过程中,为了提高组合系统的导航精度,针对传统联邦滤波器对非线性系统模型易导致滤波发散问题.分析了两种导航方式的优缺点,提出了基于卫星导航／惯性导航／摄影测量(GNSS／SINS／Photogrammetry)的组合导航联邦滤波算法,并推导了系统误差模型.该算法取长补短利用联邦无迹卡尔曼滤波器将GNSS定位和摄影定位、定姿精度高的优势对SINS进行在线误差估计.针对多传感器非等间隔数据采样问题,采用时间与量测更新分离的异步非等间隔联邦滤波算法进行信息融合,并对滤波器结构进行改进以减少算法复杂度.仿真实验证明基于联邦UKF的组合导航系统较传统联邦滤波算法位姿精度有明显的提高,且系统鲁棒性也有一定的增强. 相似文献
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针对低空无人飞艇航空遥感系统平台姿态稳定问题，以及现有稳定平台用于无人飞艇航测系统存在的困难，提出了基于轻小型低精度GNSS/IMU系统和PID算法的三轴稳定平台控制方法。该系统结合双GPS轻小型组合GNSS/IMU系统，采用分离相机和GNSS/IMU系统控制方式，采用PID控制方法，利用STM32控制芯片电路实现稳定平台的控制，解决无人飞艇航测系统相机姿态稳定问题。最后通过飞行试验验证了该系统的稳定性。试验结果表明，该方法能够满足相机系统的俯仰和翻滚角度及航偏角度控制的要求，能够有效隔离无人飞艇姿态的不稳定对成像系统的影响，对于提高无人飞艇航测系统成图精度有重要意义。 相似文献
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针对全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）拒止环境下大范围无人机视觉绝对定位问题,提出了一种聚合深度学习特征的卫星基准影像检索方法。首先,利用预训练的深度学习模型提取无人机与卫星基准影像的局部卷积特征;然后,对局部特征描述符进行聚合,生成影像全局表达;最后,利用影像全局特征进行相似性检索,并采用检索结果精匹配重排序的后处理方法,进一步提高检索准确率。设计了一个新的面向无人机绝对定位的卫星基准影像数据集并进行实验,结果表明,使用所提方法检索无人机影像适配区域的卫星基准影像的准确率达76.07%,可为后续基于视觉的无人机绝对定位提供参考。 相似文献
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针对武器装备实验与训练活动中无人机等运动目标位置测量数据少、概率分布未知的工程背景,提出了一种基于MGM(1,N)模型的轨迹预测方法,建立了针对运动目标3个位置坐标的MGM(1,3)模型。数值仿真结果表明,基于MGM(1,N)模型的运动目标轨迹预测方法合理可行,可以预测该周期内任一时刻的位置信息。 相似文献
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当前智能化产品转型升级,无人车已广泛应用于生产生活实践中并发挥巨大作用. 北斗卫星导航系统(BDS)作为国产化的先进定位导航系统,在国产化智能产品的转型升级过程中将发挥越来越重要的作用. 智能化的巡检小车需具备自动导航定位和环境感知功能,而定位导航模块与通信模块扮演着重要角色. 本文设计一种适用于陆地各地形场景的智能巡检无人车,采用BDS进行定位,基于多传感器信息融合感知外部环境,能够实现自动巡航和避障相关功能,应用了BDS模块独特的短报文系统构建上位机平台进行信息交互传输,达到了良好的人机交互效果. 通过试验证明了系统的可靠性,能够进行无人车的自动巡航且巡检路径基本与预期路径保持一致. 以BDS模块为核心的无人巡检小车搭载各种功能模块后,可打造出系列相关产品用于社会生产实践中,为后续的相关技术的拓展提供新思路. 相似文献
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在中低纬度检验惯性导航极区性能的模拟测试系统中,基准误差造成的IMU转换修正误差是影响模拟测试精度的重要因素,本文讨论分析了其简化计算方法。采用转移前后地球球体模型下横向坐标系导航参数不变的基准轨迹转移原则,首先简述了模拟测试方法及IMU转换公式;其次,研究了IMU转换修正误差的计算方法,相比完整计算公式给出了适合船用的近似计算公式,并对其中的系数、各分量的量级及变化形式进行分析;最后,利用实测航次的导航参数,对比验证了公式计算的正确性。简化公式最大计算误差约为10%,可满足后续模拟测试中IMU误差的分析要求。 相似文献