江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(2013-JY-013)
- 作品数：30 被引量：134H指数：7
- 相关作者：熊智刘建业郁丰许建新施丽娟更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学北京航天自动控制研究所南京理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 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兵器科学与技术更多>>
- 基于人体运动学辅助的可穿戴式行人导航系统被引量：3
- 2018年
- 针对行人导航定位问题,研究了基于人体运动学辅助的可穿戴式行人导航系统实现的关键技术。首先基于人体运动学原理构建了零速检测模型,使用最优综合判断条件有效检测出对应的零速时刻,实时进行速度和姿态的更新修正。在检测到零速时刻时,将速度误差、位置误差作为观测量,经Kalman滤波估计惯导系统误差并进行反馈校正,抑制惯导系统的误差,提高导航定位精度。研制了集信息采集、数据传输、导航解算与监控显示于一体的可穿戴式行人导航系统,可对行人的运动状态进行实时监控。所设计的基于人体运动学辅助的可穿戴式行人导航系统,平均定位误差小于行走距离的1.1%,最大不超过1.7%,验证了本系统的可靠性和适用性。
- 张苗许建新黄欣殷德全熊智
- 关键词：KALMAN滤波
- 基于异类传感器观测信息融合的UKF算法被引量：6
- 2019年
- 针对传统的目标跟踪无迹卡尔曼滤波(UKF)滤波算法中,多传感器信息融合的前提是所有的传感器观测信息及维数相同,不适用于由多异类传感器组成的观测系统,提出一种改进的UKF滤波算法,以多异类传感器观测量扩展融合后的融合信息为新观测量建立混合坐标系下的非线性测量方程。通过仿真验证,提出的算法可以有效降低目标定位误差。
- 杨菁华熊智刘建业
- 关键词：异类传感器信息融合无迹卡尔曼滤波
- 基于H_∞滤波的空天飞行器惯性/天文组合导航方法被引量：3
- 2016年
- 由于空天飞行器特殊的飞行任务和复杂的飞行环境,单一的导航系统难以完全独立地为其提供高精度的导航参数。天文导航作为一种完全自主的导航技术,可以提供误差不随时间积累的高精度姿态信息,与惯性导航系统组合可以提高空天飞行器长时间导航精度。同时针对复杂空天环境下,实际导航系统噪声统计特性难以精确获得而导致传统卡尔曼滤波器性能下降的问题,提出了一种基于H_∞滤波的空天飞行器惯性/天文组合导航方法,建立了发射惯性系下组合导航系统的数学模型和H_∞滤波模型。仿真结果表明,该方法可有效解决系统噪声建模不准确的问题,提高空天飞行器组合导航系统的精度和可靠性。
- 施丽娟熊智王融殷德全郁丰
- 关键词：空天飞行器组合导航H∞滤波
- 无人机多点测距目标定位算法及其误差特性研究被引量：5
- 2015年
- 无人驾驶飞机因为其诸多特点成为世界各国竞相研究的热点。一方面无人机体积小、机动灵活、隐蔽性强,可以在敌占区上空进行长时间低空侦察;另一方面无人机可以携带多种传感器,能够精确地给出侦察目标的位置和运动信息,给战场指挥员提供决策依据。针对无人机传统单点定位方法误差大、定位精度不高的问题,提出了基于坐标转换的无人机多点测距目标定位算法;并经过仿真验证了定位方法的正确性;在此基础上,利用蒙特卡罗法研究了各项误差因素对目标定位精度的影响。
- 施丽娟熊智柏青青王融
- 关键词：无人机蒙特卡罗法
- 基于逐次多脉冲的相对制导算法研究被引量：3
- 2018年
- 相对制导技术对于空间系统的维护具有重要意义。由于双脉冲制导单次需要达到较大的速度增量，在可获得推力有限的情况下，难以空天飞行器大范围机动的需求。针对空天飞行器机动制导算法开展仿真研究，建立了机动制导相对运动模型及其状态空间描述方程；在此基础上，对双脉冲制导算法进行了分析并研究了逐次多脉冲制导算法。仿真结果表明，在总的机动时间相同的情况下，随着脉冲次数的增多，逐次多脉冲制导与双脉冲制导方法相比更为接近最短直线机动轨迹，更能满足空天飞行器机动控制需要。
- 王融熊智刘建业
- 一种简化的发射系下SINS/GPS/CNS组合导航系统无迹卡尔曼滤波算法被引量：22
- 2015年
- 在弹载等高动态环境下组合导航系统状态方程具有强非线性,且各状态相互耦合影响,传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法因忽略高阶项相互影响,其模型线性化展开会导致模型不准确引起导航精度下降;无迹卡尔曼滤波(UKF)算法能有效避免引入线性化误差,却存在因组合导航系统维数过高引起大量粒子递推滤波计算复杂而影响算法实时性的问题。为此,针对发射惯性系下弹载组合导航系统对滤波算法高实时性和高精确性的要求,设计了一种简化UKF(SUKF)算法,SUKF算法通过对导航系统的状态参数直接进行建模估计,解决了传统UKF算法实时性差的问题,同时继承了传统UKF算法无需模型一阶线性化展开的优点,提高了导航系统的精度。算法仿真结果表明,SUKF算法有效提高了系统解算的实时性和滤波精度,非常适合用于实际工程系统。
- 潘加亮熊智王丽娜郁丰赵慧林爱军
- 关键词：无迹卡尔曼滤波捷联惯导系统天文导航系统组合导航
- 发射系下SINS/GPS组合导航系统的算法研究被引量：2
- 2017年
- 基于地理坐标系下的传统捷联惯性导航系统无法直接获取发射系下的导航参数,难以满足空天飞行器等高轨道飞行器对高精度、高可靠性导航系统的需求,研究了发射系下捷联惯性导航算法。搭建了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的SINS/GPS组合导航模型,传感器获取的导航量测信息直接在发射系下进行捷联惯导解算,为飞行器等提供位置、姿态等信息。采用STM32、XSENS惯性器件和GPS接收机构建相应的算法验证平台。实验结果表明:发射系下的SINS/GPS组合导航系统能提供较高的导航精度,从而验证了发射系下的SINS/GPS组合导航系统算法的正确性与合理性。
- 殷德全熊智施丽娟林爱军郁丰
- 关键词：EKF硬件平台
- 地磁辅助的无缝INS/GPS组合导航研究
- 2014年
- INS/GPS组合导航已经成为当前无人机导航系统的主要实现形式,由于GPS信号容易受到干扰,在恶劣的电磁环境下信号易丢失,从而导致GPS卫星信号失锁而无法使用。地磁导航作为一种无源导航方法,其难以受到外界干扰且具有较强的自主性,从而为克服GPS在干扰情况下无法对INS误差实现持续无缝修正的不足提供了很好的途径。针对INS/GPS组合导航中GPS卫星信号失锁的情况,设计提出了使用地磁匹配导航进行辅助实现无人机无缝导航的实现方案,设计了基于地磁特征的地磁匹配算法和地磁匹配辅助的INS/GPS组合无缝自主导航算法,并通过仿真验证了采用地磁匹配辅助导航方法,可以在GPS无效的情况下,实现对INS导航误差的持续无缝修正,从而提高导航系统性能。
- 程娇娇熊智许建新华冰
- 关键词：INS/GPS组合导航卡尔曼滤波
- 一种基于功率谱估计的图像相位匹配方法被引量：1
- 2017年
- 相位相关法作为常用的相位匹配技术在使用中会遇到相位卷绕问题,一般频域求解方法需要进行相位解绕和最小二乘或RANSAC拟合,但相位解绕过程繁琐,且最小二乘拟合法易受噪声干扰,RANSAC拟合方法时间开销大。为此,提出了一种基于平均周期图法功率谱估计的相位匹配方法,将空间域问题转化到频域内求解,并成功规避了相位解绕步骤,相位匹配精度达到了亚像素量级。与经典频域分析方法对比,方法可在规避相位解绕的同时获得精度相当的有效结果。最后对方法的分辨精度进行了仿真分析,实验结果证明能够达到亚像素级的视差分辨率,为相位匹配在频域中的研究提供了新的思路。
- 万众熊智邢丽李一博
- 关键词：相位匹配相位相关功率谱估计亚像素
- 惯性辅助的北斗导航故障自适应方法研究被引量：3
- 2016年
- 北斗导航系统完好性是指北斗导航系统不能用于导航服务或导航精度超出给定范围时,具备及时发现故障并通知用户的能力。针对北斗导航完好性检测问题,为改善北斗导航定位系统的精度、连续性、完好性和可用性,研究了基于惯性辅助的北斗导航故障检测方法,设计了北斗导航系统的量测修正与故障检测实现方案,构建了基于新息正交性的自适应滤波北斗/SINS紧组合导航架构,根据滑动窗口内新息动态变化特性修正系统量测噪声方差,在北斗导航信号受到较大干扰、发生异常的情况下,对品质较差的卫星测量信号进行识别,并对检测超出一定阈值的突变卫星信号实现故障隔离,从而提高系统适应能力,增强北斗/SINS紧组合导航系统容错性。构建了北斗/SINS组合导航系统仿真验证模型,结果表明,基于惯性辅助的北斗导航方法能够有效检测出卫星信号故障,提高了系统的适应性和定位精度。
- 孔雪博许建新熊智唐攀飞刘建业
- 关键词：故障检测
