超声波与航迹推算融合的智能轮椅定位方法

针对智能轮椅自主导航中的定位问题,提出了一种适用于室内环境下的智能轮椅定位方法。该方法首先在室内合适位置安置两个超声波发射器,在轮椅上安置超声波接收器阵列,通过空间几何算法和坐标变换原理实现轮椅的初步定位,然后对传统的航迹推算方法进行改进,提高轮椅相对定位的精度,最后采用卡尔曼滤波将2种定位方法进行融合。仿真实验结果表明,该方法比单独使用绝对定位或相对定位的精度要高许多,能够满足轮椅在大面积房间内长时间较准确的定位。     

卡尔曼滤波在组合导航数据处理中的应用

通过自主推航算法设计、仿真分析及程序测试等,围绕基于航位推算算法的GPS/DVL/FOG组合导航系统中多源信息滤波问题进行了详细研究与分析.联系已建立的数学模型并且引入卡尔曼滤波算法来进行数据处理,抑制水下无人航行器导航定位数据测量过程中的误差干扰信号.利用水试实验数据,将滤波后航位推算得到的航迹轨迹同GPS定位轨迹进行比较和分析,发现经过滤波后的航位推算所得航迹与GPS定位轨迹基本保持一致,并且其基于GPS数据的导航偏差很小,且最终趋近于无穷小,最终提高了导航定位精度.     

高铁中继站巡检机器人定位方法的研究

由于中继站巡检机器人所处环境复杂,传统定位方法效果不理想,为此设计一种适用于高铁中继站巡检机 器人的定位方法.考虑巡检机器人的运行对机房运行的信号产生干扰,借鉴导弹飞行定位的方式,将基于惯性导航 的航迹推算和激光导航组合定位的方法应用于巡检机器人,采用交互多模卡尔曼滤波进行处理,实现巡检机器人的 精准的定位.最后仿真验证了组合定位方法的精度。     

基于嵌入式控制系统低成本物品引导车设计

设计了一种基于嵌入式控制系统的低成本物品引导车。利用室内自定位传感器,差分驱动器和多媒体交互等模块,实现自动将物品搬运到指定地点。室内自定位功能是通过融合航迹推算和视觉测量来实现的,在多媒体交互模块中,嵌入与模块的位置坐标相关的音频文件。通过位置坐标接近物品站点并等待物品装载完成,自动将物品运送到指定位置。开发了物品引导车的原型,并通过实例介绍来论证设计的合理性。     

多被动传感器系统航迹融合技术研究

多被动传感器系统以其隐蔽特性得到重视,然而缺乏针对其独有特性的航迹融合方法.本文分析了其信息接收特性和信息分布特性,在此基础上提出了"参数 位置"航迹关联算法和以CEP为权因子的航迹融合算法,并以典型系统交叉和时差定位系统为例进行仿真,验证了此方法的有效性,为解决多被动传感器航迹融合问题提供了新的途径.     

新型电动轮椅的直流无刷伺服系统

使用直流伺服技术解决直流无刷电机直接驱动及低速大转矩平稳运动问题,从而简化了传统电动轮椅结构,研制成功新型高度自动化的电动轮椅,并提高了运动性能。     

面向巡检机器人多源融合鲁棒定位与高逼真仿真方法

针对电网中测试巡检机器人导航定位算法存在的系统安全问题以及潜在风险,提出面向巡检机器人的多源融合鲁棒定位与高逼真仿真方法。首先,基于虚幻引擎搭建适用于导航定位算法测试的智能电网仿真平台;然后,设计基于一致性检验原理的鲁棒多源融合导航算法;最后,通过仿真实验证明智能电网仿真平台和鲁棒多源导航算法的有效性,为后续研究奠定了基础。     

最小二乘RAIM与定位组合算法研究

本文主要针对RAIM算法及其在导航领域如何应用于导航接收机定位解算进行研究,通过RAIM算法在导航接收机中的应用,详细分析RAIM算法的特点及RAIM算法对导航定位产生的作用,提出一种将最小二乘RAIM算法与最小二乘定位解算相配合的方法,为提高导航精度、进一步开发导航接收机提供帮助。通过实验验证,该方法与以往复杂的RAIM算法相比,具有简单灵活的特性,能够很好的检测到是否存在故障导航星并准确判断出故障星号,继而在定位解算过程中排除,大幅度提高定位精度。     

电动轮椅运动控制系统设计

为实现高性能和低成本的电动轮椅,开发了全数字电动轮椅控制器;采用先进的无速度传感器测速技术,设计了带电流补偿的电压负反馈加负载不平衡补偿的双电机协调控制方案.给出了软硬件结构和单元电路的设计及参数选择方法;分析了操纵杆工作原理;给出了轮椅速度和运动方向信息合成计算公式和提高运行舒适度的S曲线生成策略.轮椅样机运行试验证明,系统运行实验性能良好,达到了预期设计目标.     

基于RSSI的集群实时定位系统设计

随着无线通信和无线传感器网络技术的发展,人们对活动频繁的室内定位要求越来越高,室内定位服务存在大量应用需求,因此研究室内定位技术具有十分重要的意义。基于ZigBee的室内定位技术定位准确,花费成本少,可靠性好,成为室内定位技术的主流技术之一。设计的系统主要包括网关、参考节点、盲节点、上位机监控软件以及RSSI定位算法研究5个部分。网关采用STM32进行主控,集成了ZigBee模块和WIFI模块。参考节点和盲节点采用CC2530进行ZigBee的通信,实现节点之间无线射频信号的收发。上位机监控系统采用改进的三边测距算法计算盲节点的坐标,并通过可视化的界面显示出来。通过进行检测验证实验,证明了该设计系统的可行性和有效性。     

航位推算法在导航定位中的仿真研究

航位推算(DR)法最初用于船舶的航行定位中,所使用的加速度计、磁罗盘、陀螺仪成本高,尺寸大.而随着微机电系统技术的发展,加速度计、数字罗盘、陀螺仪尺寸、重量、成本都大大降低,使得其可以在行人导航中得以应用.针对DR算法的原理,利用GPS/INS紧密组合导航系统INS 1200进行导航实验,采集实时数据,利用DR算法以及坐标转换算法对实验数据进行处理,通过MATLAB软件模拟了经过坐标变换后的定位图.仿真结果表明,DR算法在短时间内有较高的导航精度,对短时间导航有较大意义.     

基于LSTM的卫星导航系统服务性能监测方法研究

在卫星导航系统中,对系统服务性能进行长期可靠的监测,是实现高精度、全覆盖、全天候卫星导航的关键。为进一步提高卫星导航系统服务性能监测分析的准确性与稳定性,利用分布全球的监测站监测数据,在PDOP和定位精度两方面进行解算分析,提出并实现了一种基于LSTM神经网络的卫星导航系统服务性能监测分析方法。实验结果表明,在PDOP方面,BDS和GPS基于LSTM预测的结果比根据星历数据预测出的结果均值准确度分别提高了5.15%和3.89%;在定位精度方面,BDS和GPS基于LSTM预测的结果比根据PDOP和用户等效测距误差预测出的结果均值准确度分别提高了79.64%和73.77%。由此可知,LSTM网络预测结果比依据星历数据的预测结果更好,其中定位精度的预测质量大幅度优于预测结果。该方法可依据PDOP与定位精度历史数据对数据未来的变化趋势进行有效预测,对系统服务性能进行态势跟踪,进而为系统服务性能预警提供参考依据。     

基于降阶组合定位系统的矿井人员定位算法

针对目前的由无线 Wi-Fi定位系统与捷联惯导系统构成的组合定位系统复杂度高且工程实现较困难的问题,提出一种新的降阶微惯性测量装置(MIMU)及其降阶误差模型,并与 Wi-Fi 构成降阶的10维状态变量的组合定位系统。通过采用1个低精度微陀螺仪和2个低精度微加速度计作为惯性传感器设计简易 MIMU 的安装结构,将其与 Wi-Fi定位系统组合,并用降阶卡尔曼滤波技术设计组合定位算法。仿真实验结果表明,该降阶组合定位系统定位响应速度快,定位精度高,在工程上也易于实现,适用于井下人员定位。     

基于双星定位系统的无源定位方案研究

北斗双星定位系统是我国自行建立起来的一种区域性定位系统,本文论述了双星定位导航系统存在的缺点,针对双星系统的有源定位方式,提出了利用差分技术和伪卫星对双星系统进行改进,使其实现无源定位的方法,并能达到一定的定位精度,改进之后用户不必向地面监控站发送请求信号,直接接收信号就可以实现无源定位.通过理论分析和仿真表明,采用该方法可以实现无源定位,并且定位精度可以达到一般的导航要求,所以该方法可行,为发展我国的卫星定位导航系统提供了一种新的思路.     

海滨GPS定位系统

为了防止在一些大型的景点如海滨游玩的游客出现意外情况,同时方便景点管理人员对游客的管理,基于此设计了一个用于海滨游客定位的系统。首先对系统的总体设计方案进行介绍,其中定位标签采用以MC13224芯片为主处理器,通过ZigBee通信方式把GPS信息发送给定位网关,并能接收服务器端下发的信息;接着分析了网关、基站的硬件设计框图和软件设计流程。通过验证表明,定位标签能够将定位信息发送到服务器端,又能将服务器端的信息接收。最后分析了本系统的应用价值。     

基于机器学习与惯性导航的室内定位技术研究

针对基于移动终端室内定位的实际应用需求,分析了基于机器学习定位技术运算时间长、单纯的惯性导航累积误差大等问题,提出一种机器学习与惯性导航相结合的联合定位技术。该技术首先利用移动终端收集定位区域内多源数据,通过机器学习算法处理这些数据得到训练模型。然后基于该训练模型和移动终端实时采集的数据周期性进行定位,把定位结果作为惯性导航校正数据,利用惯性导航算法实时计算移动终端位置。实验结果表明,所提技术定位时间快,定位精度高,能够满足室内实时定位追踪及低成本定位系统需求。     

基于GSM短消息的GPS车辆定位监控系统

GSM数字蜂窝移动通信网的短消息服务，在GPS-GSM车辆定位系统中，根据需要把车辆GPS位置信息以及特定报警信息发送到监控中心，或将监控中心的控制信息发送到被监控车辆。文中简要地介绍了利用GSM数字蜂窝移动通信网短消息来完成GPS车辆定位监控系统的原理与实现。     

固定RFID电子标签探测定位方法

研究了一种无线通信的定位方法,介绍了利用移动阅读器探测固定RFID（射频识别技术）电子标签的定位技术,建立了系统基本模型。并介绍了该定位方法在车载系统的导航定位系统及室内三维定位系统中的应用。提出的新定位方法是对传统GPS／北斗卫星定位系统的有益补充。可弥补卫星定位在城市“峡谷”区域工作时由于阴影、多路径等因素所导致的定位误差。     

A navigation system for increasing the autonomy and the security of powered wheelchairs.

Assistive technology is an emerging area where some robotic devices can be used to strengthen the residual abilities of individuals with motor disabilities or to substitute their missing function thus helping them to gain a level of independence at least in the activities of daily living. This paper presents the design of a navigation system and its integration with a commercial powered wheelchair. The navigation system provides the commercial wheelchair with a set of functions which increase the autonomy of elderly and people with motor disabilities. In general, a robot device must be adapted to assistive applications in such a way as to be easily managed by the user. Users, especially young ones, prefer to directly control the robotic device and this aspect of usability has to be managed without affecting the security and efficiency of the navigation module. These aspects have been considered as specifications for the navigation module of powered wheelchairs. Different autonomy levels of the navigation module and proper user interfaces have been developed. Two autonomy levels have been designed. Simple collision avoidance is also implemented in order to stop the mobile base when an obstacle is detected. The preliminary technical tests performed on the navigation system have shown satisfactory results in terms of security and response time. A modular solution for the navigation module was considered in order to simplify the adaptation of the module to different powered wheelchairs.