中国人民解放军总装备部预研基金(51309060402)
- 作品数：11 被引量：102H指数：7
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- 相关领域：交通运输工程航空宇航科学技术更多>>
- 信息融合技术在水下组合导航系统中的应用被引量：23
- 2009年
- 以捷联惯性导航系统作为组合导航系统的主导航设备,地形匹配、多普勒测速仪等为辅助导航设备,分析了S1NS、DVL以及地形辅助导航系统等的工作原理并建立输出误差模型,利用联邦Kalman滤波技术对水下组合导航系统进行信息融合,建立了水下组合导航系统联邦滤波器的观测方程和量测方程,并进行计算机软件仿真实验。仿真结果表明:使用联邦卡尔曼滤波的水下组合导航系统导航状态输出精度满足水下航行器高精度高可靠性的要求。该水下组合导航系统能够得到较高精度的位置、速度和姿态信息,提高了水下航行器远距离长时间导航的精度。
- 李佩娟徐晓苏张涛
- 关键词：水下潜器组合导航地形匹配联邦滤波器
- 嵌入式组合导航系统中多路异步串口的设计被引量：11
- 2008年
- 随着捷联惯导技术的发展,高速数字信号处理芯片(DSP)在嵌入式组合导航系统中得到了广泛的应用,在这类器件中,大部分没有异步通信串口,使得其与低速设备的通信受到限制。为了使DSP与其他设备通过异步串口进行实时的数据交换,在剖析TL16C752B内部寄存器功能的基础上,结合其在嵌入式组合导航系统中的具体应用,重点研究了TL16C752B的FIFO通信方式的基本过程并设计了通用异步收发器(UART)初始化程序和中断方式接收数据程序。试验结果表明,利用TL16C752B的FIFO通信方式有效地解决了高速DSP和外部低速设备通过异步串口通信的问题,提高了系统串行通信的实时性和可靠性。
- 张国龙徐晓苏
- 关键词：组合导航嵌入式系统UART
- 基于非线性滤波的捷联惯导系统罗经法对准改进算法
- 2009年
- 为提高捷联惯导系统初始对准的快速性和精确性,根据传统的平台惯导系统罗经法对准原理,提出包括水平对准和方位对准的捷联式罗经对准算法.给出了导航坐标系下加速度和角速率的修正值,经过姿态矩阵的转换对载体坐标系下的惯性测量组件输出值进行修正补偿.对不同初始姿态角误差和不同初始航向角的仿真表明,初始航向角的改变对系统影响较大,特别在大方位失准角情况下.采用UKF算法对非线性模型滤波的仿真结果显示,最大航向角误差从15′降至6′,证明将罗经法和UKF滤波方法相结合进行捷联系统初始对准是可行有效的.
- 张涛徐晓苏
- 关键词：捷联惯导系统大方位失准角
- 模糊自适应滤波在水下航行器组合导航系统中的应用被引量：20
- 2008年
- 为了提高水下航行器组合导航系统精度和可靠性,针对水下航行器组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作环境的不同而变化的特点,提出了基于模糊自适应联邦卡尔曼滤波的水下组合导航算法。通过监测理论残差与实际残差的协方差的一致程度,应用模糊系统不断调整滤波器的增益系数,对子滤波器进行在线自适应调整,从而实现导航状态的最优估计滤波。通过对联邦滤波器信息分配系数模糊自适应调整,减少了滤波计算量,提高了滤波实时性。软件仿真实验结果表明:模糊自适应滤波可以有效地提高水下航行器组合导航系统的精度和可靠性,提高导航滤波实时性,克服传统的滤波算法的缺点与不足。
- 王其徐晓苏张涛李佩娟
- 关键词：水下航行器组合导航系统模糊自适应联邦卡尔曼滤波
- 基于H_∞的捷联系统初始对准及参数γ选取方法研究被引量：2
- 2009年
- 针对KALMAN滤波在系统模型不确定或噪声统计特性不准确的情况下滤波精度不高甚至发散的问题,引入了H∞滤波技术,介绍了H∞滤波基本理论和递推公式,与KALMAN滤波在本质上做了比较。建立了12维状态量的初始对准模型,在此基础上做了KALMAN滤波和H∞滤波在白噪声条件和有色噪声条件下的对比仿真,为了说明H∞滤波中参数γ的选取对对准速度和精度的影响,还分别选取3个有代表性的参数γ做了对比仿真,仿真结果表明:在白噪声条件下,两种滤波的精度相当,KALMAN滤波相对H∞滤波要稍好些;在有色噪声条件下,KAL-MAN滤波显得有些发散,而H∞滤波明显对有色噪声的抗干扰性强于KALMAN滤波。同时通过对参数γ的适当选取,对系统的平均性能(精度)和鲁棒性能进行一定的平衡。
- 张涛徐晓苏
- 关键词：捷联惯性系统H∞滤波KALMAN滤波
- 改进BP网络的海底地形辅助导航算法被引量：3
- 2008年
- 鉴于传统的迭代最近点算法存在着易陷入局部最优的缺陷和实时性不好的问题,提出了一种将BP神经网络引入迭代最近点算法中进行地形匹配的新方法。针对传统BP算法存在的局部极小和收敛速度慢等缺点,采用自适应学习方法、引入动量因子、可变化的学习率因子和可调激活函数等措施进行了BP算法的改进。仿真结果表明,改进后的算法可以在一定程度上克服由于局部收敛带来的匹配失效问题,能够获得很好的匹配效果,同时也解决了在实时性上存在的突出问题。
- 张涛徐晓苏李佩娟
- 关键词：水下航行器地形匹配迭代最近点算法BP神经网络
- 改进的地形熵算法在地形辅助导航中的应用被引量：10
- 2008年
- 地形辅助导航是水下航行器导航技术的一个发展新方向,但它并不能够在任何地形区域都可以工作,比如在平坦区域的导航效果很差。通过计算不同区域的水深标准差,选择地形特征独特的区域作为适配区域。基于熵的算法对于地形复杂区域的匹配分析是快速有效的,但传统的地形熵算法匹配精度不高,本文引入了地形差异熵的概念并对其进行改进,在选定的地形区域使用MATLAB软件进行了仿真研究。仿真结果表明,改进的地形熵算法在选定的地形区域位置误差在250 m左右,可以满足水下航行器的导航要求。
- 徐晓苏张逸群
- 关键词：地形辅助导航
- 混沌优化水下地形匹配算法研究被引量：7
- 2009年
- 为了解决迭代最近点算法的定位精度和实时性问题,提出了一种基于混沌优化搜索的迭代最近点算法。在该算法中,以参考导航系统测量位置为中心规划真实位置的搜索范围,从参考地形图上提取相应的地形高程数据,与对应经纬度位置一起定义成模式类,将模式识别的过程转化成函数优化问题,然后运用混沌优化算法搜索目标函数最小值进行全局寻优,从而获得匹配最近点。仿真结果表明,在保证寻优性能的情况下,可以减少匹配次数,提高识别速度,满足地形匹配精度和实时性的要求。
- 张涛徐晓苏李佩娟
- 关键词：地形匹配迭代最近点算法混沌优化实时性函数优化
- GPS软件接收机捕获算法被引量：18
- 2009年
- 研究了GPS软件接收机捕获算法;针对常规时域串行搜索算法速度慢和并行码相位频域搜索算法FFT计算量大等缺点,采用常规串行捕获算法和频域并行码空间捕获算法相结合的混合搜捕算法来实现对空中可见卫星的捕获;针对信号较弱情况下的卫星捕获,采用了非相关积分捕获算法;设计了中频信号仿真器,并使用其产生的仿真信号对捕获算法进行了验证。测试结果表明,混合搜捕算法能够为软件接收机提供较快的捕获能力,非相关积分捕获算法能够有效地实现微弱信号的捕获。
- 徐晓苏范金洋
- 关键词：GPS软件接收机捕获微弱信号信号仿真器
- 基于分形插值的三维海底地图生成算法被引量：7
- 2008年
- 三维海底数字地图的制作是海底地形匹配技术的基础。分形插值算法利用了海底地貌的自相似特性,通过参数垂直比例因子来描述地形的复杂度和起伏程度,以此特征来实现对地形的分类。本文在分形理论的基础上提出了利用随机中点位移法进行水深数据插值生成规则网格数字高程模型的算法,可以区别不同种类地形对地形辅助导航的影响,为海底地形匹配技术的研究提供了重要的理论意义和实用价值。
- 张涛徐晓苏王其李佩娟
- 关键词：水下潜器地形匹配分形插值
