无人系统多模态视觉感知单元测试与评估方法的研究

提出一种通用的基于视觉传感器的无人系统多模态视觉感知平台的测试与评估的方法,研究了可见光波段和红外光波段下的动态测距实验与复杂光变测距实验. 整个过程采用基于北斗卫星实时授时的时间同步技术和真值采集设备,输出带有时间戳的无人系统多模态感知单元的测量数据和真值数据,并保证了不同设备之间的时间同步误差小于10 ms. 最后,对比测量数据和真值数据,给出测试设备的性能与功能的量化评估. 实验结果表明,该测试评估方法有效地获取了真值,并进行了时间同步,满足实际的需求,具备推广性.     

多传感器融合机器人室内定位系统设计与实现

目前,室内机器人的应用越来越广,位置信息作为机器人自主技术的基本信息,亟需完善的室内定位系统解决方案.对基于多传感器融合的室内机器人定位系统进行设计与实现,以航位推算为基础方法,加之超声、激光测距信息以及地图信息,通过粒子滤波进行融合,从而得到更精确的定位信息.通过具体的实验测试和结果分析,文中设计的室内机器人定位系统具有很好的定位效果,可在航位推算的基础上,将定位误差降低到原误差的十分之一.     

电力设备多源异构数据空间合成与立体展示方法

针对当前电力设备的海量状态监测多源异构数据无法自动化合成与立体展示的问题,提出了全自动化的电力设备多源异构数据空间合成与立体展示方法.首先利用单目可见光三维重建方法从电力设备可见光图像中恢复设备空间信息以及精细三维网格模型;再使用同源、异源图像配准方法分别建立同源、异源状态数据之间的空间关联关系,并使用提出的数据决策方...     

基于嵌入式GIS的GPS野外数据采集系统关键技术实现

开发了一套基于嵌入式GIS技术的GPS-PDA野外数据采集系统.采用了多线程操作与事件同步相结合的模式解决GPS接收机与PDA之间的串口通信问题;讨论了WGS84(world geodetic system1984)坐标与GIS所使用坐标之间的转换方法;分析了嵌入式系统特点,设计了2级16格的嵌入式GIS网格数据结构,测试结果表明,该数据结构提高了GIS运行速度,解决了嵌入式系统内存不足的问题.通过实际工程应用验证了以上关键技术在系统中的可行性与可靠性.     

基于NTRIP协议的VRS移动终端设计

本文分析了VRS的定位原理,在Windows CE平台上设计了基于NTRIP协议的VRS移动终端.终端主要由用户界面、串口通讯、网络通讯、电文解析4个模块组成.通过GPRS向VRS控制中心上传用户授权信息和概略位置并下载差分改正信息,然后通过串口模块将RTCM差分改正信息发送到GPS接收机,从而实现差分.测试结果表明NTRIP协议解决了VRS系统的原始观测数据以及RTCM差分数据通讯标准问题,移动终端系统结构合理、性能可靠、定位精度高.     

LINS-GNSS:滤波与优化耦合的GNSS/INS/LiDAR巡检机器人定位方法

为了能够更加灵活地执行变电站巡检任务,非固定线路的机器人巡检技术越来越受到关注.如何在复杂的变电站环境中实现高精度的定位是机器人在变电站执行巡检任务时需要解决的核心问题.单一传感器难以满足变电站可靠定位的要求,因此,本文设计了多传感器融合的LINS-GNSS定位方法.其前端基于迭代误差状态卡尔曼滤波框架将激光雷达和惯性导航进行紧耦合,在每次迭代中生成新的特征对应关系递归地校正估计状态.后端使用因子图优化的方法将卫星导航的定位结果与LINS后端输出的定位结果松耦合.优化过程中先将局部坐标系与全局坐标系对齐,再将卫星导航的位置约束作为先验边添加到后端的因子图中,最后将定位结果在全局坐标系下输出.为了评估LINS-GNSS系统在变电站环境中的性能,本文在实际变电站中进行了测试.实验结果表明,LINS-GNSS系统在变电站环境中可以达到优于0.5 m的定位精度,且比现有最佳算法LIO-SAM定位精度更高.     

多源融合定位算法综述

随着机器人、无人车等自主导航系统的大量涌现,定位导航技术在最近20年得到迅猛发展,用户对新一代的定位导航技术提出了新的要求,即在任意环境、任意时刻、任意平台都能具备可靠的定位导航能力.多源融合定位算法是实现该目标的唯一有效途径.本文从传感器观测模型、环境场景模型、载体运动行为模型出发,综述了卫星导航、惯性导航、视觉传感器、激光雷达单一传感器的定位方法,分析了定位导航运行的环境场景对多源融合定位的影响,以及载体运动行为对定位的影响.最后,从融合框架层面将多源融合定位算法分为优化和滤波两大类进行深入分析.     

实时DGPS数据通讯模式分析与方案设计

为了实现DGPS校正信息的实时无线传输,分析了DGPS的原理以及几种主要的无线数据传输方式,设计了一种基于嵌入式设备的DGPS/GPRS系统,并进行了用户容量、时间延迟、平面定位精度测试.结果表明:在少于20个移动用户接入时,平面定位精度为厘米级.随着用户数量增加,时间延迟显著增加,但基本小于5秒.当时延小于15秒时,对平面定位精度影响不大.通过实际工程应用,验证了GPRS是一种稳定、可靠的DGPS无线数据传输方式.