组合导航系统模拟器中的卡尔曼滤波设计

组合导航系统模拟器是飞行训练模拟系统的关键部件,在分别设计了惯性导航系统模拟器以及卫星导航模拟器的基础上,为了提高模拟器的真实性,针对如何实现两个系统最优组合,为其它系统提供准确可靠的导航数据的问题,参照现代飞机组合导航系统的组成结构及工作原理,设计了组合导航卡尔曼滤波器,建立了松组合和紧组合两种组合导航方式的方程和量测方程,并与纯惯性导航系统的结果进行对比分析,证明了所设计的组合导航系统卡尔曼滤波器的有效性.     

机会信号导航综述

全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)是目前普遍使用的定位手段,其利用多种定位卫星为用户提供全球范围内的高精度位置信息.但由于城市密集区或室内环境对卫星信号的遮挡和吸收作用,使得常用导航方案在这些地区存在定位精度差等问题.机会信号导航(Navigation via signal of opportunity,NAVSOP)通过接收、处理空间中已存在的信号实现对用户的定位,在克服这些问题上优势十分突出,近年来得到学术界的广泛关注.鉴于此,对NAVSOP常用定位方法进行总结,并分析其在不同系统中的适用性,详述不同类型NAVSOP系统的技术特点和研究现状.针对单一导航系统鲁棒性差的问题,从系统工作方式等方面分析NAVSOP在组合导航中应用的优势.最后指出该研究领域中仍然存在的问题,并对进一步的研究方向进行展望.     

弹道导弹惯性/双星/天文组合导航系统研究

弹道导弹飞行特点对其导航系统提出了较高的技术要求,因此提出一种惯性/双星/天文组合导航方案对弹道导弹实时估计和修正导航误差,提高导航精度,该组合导航方案以惯性导航系统与天文导航系统的姿态角差值、惯性导航系统与双星定位导航系统的位置差值作为观测量,建立弹道导弹导航系统的数学模型和观测方程,以无反馈模式联邦滤波器在线估计弹道导弹导航参数误差值.通过计算机仿真并分析仿真结果:和惯性导航系统相比较,这种组合导航系统可以提高弹道导弹导航精度,适合弹道导弹组合导航.     

GPS多功能车载自主动态导航系统的研究与设计

GPS多功能车载自主动态导航系统是近几年得到飞速发展的新型的车载导航系统,文章介绍了GPS多功能车载自主动态导航系统的基本概念,阐述了车载路径导航系统的分类,对车载导航系统的组成进行了研究,对车载导航系统的主要模块进行了分析,提出了一种以GSM和集群方式复用信道进行通信,以GPS和DR组合导航形式导航的新型车载导航系统。     

基于移动长基线的多AUV协同导航

基于扩展卡尔曼滤波（EKF）理论研究了多AUV 协同导航定位的移动长基线算法．移动长基线多AUV协同导航结构中,主AUV 内部装备高精度导航设备,从AUV 内部装备低精度导航设备,外部均装备水声装置测量相对位置关系,利用移动长基线算法融合内部和外部传感器信息,实时获取从AUV 的位置信息．建立了协同导航系统数学模型,设计了EKF 协同导航算法,在各种测试情况下通过仿真验证了所推导的分析结果,对EKF 和几何解方程算法的导航效果进行了比较．研究结果表明,以主AUV 作为移动的长基线节点时,通过EKF 算法可以显著提高群体的导航定位精度．     

Image-based homing navigation with landmark arrangement matching

Many insects and animals exploit their own navigation systems to navigate in space. Biologically-inspired methods have been introduced for landmark-based navigation algorithms of a mobile robot. The methods determine the movement direction based on a home snapshot image and another snapshot from the current position. In this paper, we suggest a new landmark-based matching method for robotic homing navigation that first computes the distance to each landmark based on ego-motion and estimates the landmark arrangement in the snapshot image. Then, landmark vectors are used to localize the robotic agent in the environment and to choose the appropriate direction to return home. As a result, this method has a higher success rate for returning home from an arbitrary position than do the conventional image-matching algorithms.     

一种车道导航的方法

本文发明了一种车道信息导航的方法。该方法首先从导航路线的引导信息中提取车道信息,然后根据目标引导点和关联引导点之间的位置关系,向用户推荐最合适的车道。     

机载北斗/GPS/SINS组合导航系统软硬件设计

针对单一导航导航系统在导航精度、稳定性、设备成本以及导航信息完备性等方面的局限性,设计了卫星导航/惯性导航组合导航系统;针对GPS导航系统受制于人及北斗导航系统发展尚不完善的特点,提出了基于北斗/GPS/SINS的军用机载组合导航系统软硬件设计;搭建了北斗/GPS/SINS组合导航系统硬件平台,采用基于不确定度的加权平均数据融合算法提高组合导航系统的导航可靠性和准确性;仿真结果表明,该组合导航系统稳定性好,可靠性高,定位准确。     

基于ARM9处理器的GPS车载导航系统终端

针对传统的车载导航系统终端大多采用单片机为主控处理器,存在处理速度慢,功耗高等问题,提出了采用32位ARM9的嵌入式系统进行控制,研制了新一代的GPS车载导航系统终端。给出了详细的系统硬件电路图,介绍了导航地图的实现。该系统以较少的硬件资源,实现了较高的性能,使得系统具有处理速度快、功耗低、可靠性高等特点。     

海底地形辅助导航系统仿真技术研究

文章提出了一种适于水下应用的海底地形匹配方案。介绍了该系统的原理及匹配算法。建立了海底地形辅助导航系统仿真模型,并进行了计算机仿真,仿真结果表明,海底地形辅助导航系统可以有效地掏惯导系统的位置误差,提高导航精度 。     

基于无线传感器网络的移动目标导航方法

为降低导航方法对移动目标配置的要求,并为移动目标提供在线式导航,提出一种基于无线传感器网络的移动目标导航方法.该方法使用无线传感器网络信息进行导航环境描述,建立影响移动目标前进的多种环境因素的势场模型,结合最短路径与最安全路径,提出一种基于代价的导航决策方法,根据导航代价最小的原则,进行移动目标的导航.分析表明,该导航算法能够满足在线导航的要求,实现移动目标的高精度导航.     

Symbolic Navigation with a Generic Map

We describe a robot system that can navigate in indoor environments, such as office buildings and laboratories, without having a detailed map of its environment and which can accept symbolic commands such as go through the door on the left of the first desk on your right (expressed in a formal language). Such a system can operate in different instances of similar environments and does not require the effort of constructing a detailed map of the environment. It is also not sensitive to changes in the environment such as those caused by moving furniture. It uses generic representations of the objects in the environment such as walls, desks and doors to recognize them for the purposes of landmark detection and avoids obstacles which may not be modeled explicitly.     

全方位实景空间生成方法和漫游技术的研究

提出了一种全方位实景空间生成方法,该方法从多个摄像头装置捕获多路视频图像,将多路图像实时拼接成360度柱面全景图,由一系列的全景图构建了全方位实景空间,并设计了全方位实景空间的贯穿漫游和环绕漫游系统,该方法适合于大规模场景中固定路线上的全方位实景漫游展示.     

一种基于GPS轨迹的导航方法和装置

本文发明了一种利用GPS轨迹进行导航的方法和装置。该装置包括:轨迹转弯判断单元,用于根据轨迹点的曲率判断改轨迹点的转弯方向;导航提示单元,用于把轨迹点的地点信息和转弯方向信息提供给用户。     

基于ARM和DSP的组合导航系统设计

设计并实现了基于ARM和DSP的SINS/GPS组合导航系统;该系统采用DSP作为导航解算计算机,完成导航数据的快速的融合与解算处理;采用ARM处理器作为上位机,完成导航系统的数据存储、显示与输入输出接口控制等功能;重点完成了光纤陀螺和加速度计的高精度数据采集以及ARM与DSP之间的通信接口的设计,并根据系统的硬件配置,设计并实现了组合导航系统的卡尔曼滤波器;最后进行了车载试验,试验数据分析结果表明该组合导航系统可以获得理想的导航精度,验证了导航系统软、硬件设计的正确性和可靠性.     

火星探测器转移轨道的自主导航方法

本文针对转移轨道火星探测器对自主导航的迫切需求,提出了一种基于小行星和X射线脉冲星交互观测的自主导航方法,并结合工程任务对上述量测信息的获取方式和获取条件进行了研究,仿真结果表明,与单独基于小行星或单独基于X射线脉冲星观测的自主导航系统相比,该方法不仅可获得更高的导航精度,为转移轨道中途修正提供准确的轨道信息,且工程实现简单,是一种可行的转移轨道火星探测器自主导航方案,可为我国火星探测器自主导航系统的设计提供参考.     

基于FPGA的综合导航信息显示与转发装置设计

为了满足舰船通讯、雷达等其他用户实时观察并自动获取综合导航信息的需求,设计了一种基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的综合导航信息显示与转发装置.该装置工作于1553B总线监视模式,监听并解码1553B总线的综合导航信息后,转换为通讯、雷达等用户自定协议通过R...     

Full-parameter vision navigation based on scene matching for aircrafts

Vision navigation based on scene matching between real-time images and a reference image has many advantages over the commonly used inertial navigation system （INS）, such as no cumulative measurement errors for long-endurance flight. Recent developments in vision navigation are mainly used for partial navigation parameters measurements, such as the position and the relative velocity, which cannot meet the requirements of completely autonomous navigation. We present the concept, principle and method of full-parameter vision navigation （FPVN） based on scene matching. The proposed method can obtain the three-dimensional （3D） position and attitude angles of an aircraft by the scene matching for multiple feature points instead of a single point in existing vision navigations. Thus, FPVN can achieve the geodetic position coordinates and attitude angles of the aircraft and then the velocity vector, attitude angular velocity and acceleration can be derived by the time differentials, which provide a full set of navigation parameters for aircrafts and unmanned aerial vehicles （UAVs）. The method can be combined with the INS and the cumulative errors of the INS can be corrected using the measurements of FPVN rather than satellite navigation systems. The approach provides a completely autonomous and accurate navigation method for long-endurance flight without the help of satellites.