多导航传感器数据实时并行采集处理与传输系统的研制 被引量：24

1

作者 谢超 赵伟 +2 位作者 王亚朝 赖际舟 刘建业 《电子测量技术》 2018年第21期67-70,共4页

多源导航以其容错性、可靠性、精确性成为一种重要的导航方式,而硬件需求复杂、验证周期长是大量多源导航算法还停留在仿真阶段的主要原因。为了减轻导航计算机的软硬件负担,缩短多源导航算法的验证周期,基于ARM核心Linux开发板,采用多... 多源导航以其容错性、可靠性、精确性成为一种重要的导航方式,而硬件需求复杂、验证周期长是大量多源导航算法还停留在仿真阶段的主要原因。为了减轻导航计算机的软硬件负担,缩短多源导航算法的验证周期,基于ARM核心Linux开发板,采用多进程和多线程的软件框架实现大数据量、高并发性、高实时性的导航信息采集传输与预处理。同时基于Linux网络编程,利用TCP/IP协议族中UDP传输层协议,采用UDP广播的一对多传输方式,搭建了多导航传感器数据采集系统。通过实际系统测试,系统在实时性、精确性、拓展性和适应性等方面具有良好的表现,能够对多源导航算法进行实际检测。 展开更多

关键词 LINUX操作系统 UDP广播 多进程 多线程 多源导航算法检验

下载PDF 职称材料

面向复杂场景的激光雷达地面分割算法 被引量：19

2

作者 邱佳月 赖际舟 +2 位作者 李志敏 黄凯 刘建业 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期244-251,共8页

针对现有地面分割方法在复杂场景下存在地面分割不准确、计算量大等问题,提出了一种基于先验信息采样一致性拟合和小型障碍物剔除的激光雷达地面分割方法。该方法首先利用激光雷达点云的先验信息指导数据采样并快速迭代估计地面模型,计... 针对现有地面分割方法在复杂场景下存在地面分割不准确、计算量大等问题,提出了一种基于先验信息采样一致性拟合和小型障碍物剔除的激光雷达地面分割方法。该方法首先利用激光雷达点云的先验信息指导数据采样并快速迭代估计地面模型,计算点云分布特征因数以评估地面模型,从而实现噪声环境下地面基准面的快速、准确拟合。随后,构建高度和法向量联合特征,剔除基准面上的小型障碍物,最终实现复杂场景下的地面准确分割。实验结果表明,该地面分离算法在复杂场景中具有较强的适应性和实时性,在保证分割效果的情况下较传统的算法效率提升30%。 展开更多

关键词 激光雷达 复杂场景 地面分割 采样一致性 小型障碍物

下载PDF 职称材料

由感知到动作决策一体化的类脑导航技术研究现状与未来发展 被引量：14

3

作者 杨闯 刘建业 +2 位作者 熊智 赖际舟 熊骏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期30-44,共15页

随着脑与神经科学以及人工智能技术的持续发展,昆虫和哺乳动物大脑导航机理启发下的感知/认知/路径规划/动作决策一体化类脑导航技术得到了较大发展,可以实现由原始感知信息输入到导航动作决策的直接输出,呈现出接近动物端到端面向目标... 随着脑与神经科学以及人工智能技术的持续发展,昆虫和哺乳动物大脑导航机理启发下的感知/认知/路径规划/动作决策一体化类脑导航技术得到了较大发展,可以实现由原始感知信息输入到导航动作决策的直接输出,呈现出接近动物端到端面向目标导航的智能行为,具有提高密集型无人机集群导航鲁棒性、准确性、实时响应动作、自主智能性以及计算效率的潜力。阐述了昆虫和哺乳动物大脑导航机理及其互补对称关系,以及昆虫和哺乳动物大脑导航机理启发的端到端类脑导航技术内涵;论述了类脑导航技术研究进展,包括类脑环境感知、类脑空间认知、面向目标类脑导航;分析了类脑导航向智能化、神经形态系统以及群体导航发展的新趋势;最后讨论了类脑导航技术应用于无人机密集集群系统时存在的挑战。 展开更多

关键词 类脑导航 感知与动作决策一体化 大脑导航 神经形态系统 类脑集群导航 无人机密集集群 人工智能

原文传递

穿戴式钢琴弹奏手套智能感知与手势识别技术 被引量：11

4

作者 叶素芬 赖际舟 +1 位作者 吕品 朱超群 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期187-194,共8页

钢琴弹奏手套是一种新兴的智能可穿戴式设备,通过手套中的多惯性传感器对钢琴弹奏者的手势状态进行实时感知和分析,可以让钢琴学习者实时了解弹奏手势是否规范,从而有效提高钢琴学习效率和兴趣,并降低学习成本。区别于其他应用领域中的... 钢琴弹奏手套是一种新兴的智能可穿戴式设备,通过手套中的多惯性传感器对钢琴弹奏者的手势状态进行实时感知和分析,可以让钢琴学习者实时了解弹奏手势是否规范,从而有效提高钢琴学习效率和兴趣,并降低学习成本。区别于其他应用领域中的手势,钢琴弹奏手势具有多样性、快速性、大动态以及强时变的特点,设计了一套基于惯性数据手套与红外检测杆的钢琴弹奏手势识别系统,并提出一种基于机器学习的钢琴弹奏手势识别方法,以惯性数据手套与红外检测杆的输出作为数据样本,针对钢琴弹奏手势特性,进行多模态手势特征的提取并采用分层识别算法改善识别效果。实验表明,所提出的方法能够较好的适应钢琴弹奏手势识别需求,识别准确率达到99%以上。 展开更多

关键词 惯性数据手套 多模态特征 手势识别 机器学习 分层识别

下载PDF 职称材料

面向地下空间探测的移动机器人定位与感知方法 被引量：8

5

作者 白师宇 赖际舟 +4 位作者 吕品 季博文 郑欣悦 方玮 岑益挺 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期463-470,共8页

提出了一种面向地下空间探测的移动机器人定位与感知方法。首先,针对地下空间的结构退化问题,构建了基于因子图的激光雷达/里程计/惯性测量单元紧耦合融合框架;推导了高精度惯性测量单元/里程计的预积分模型,利用因子图算法实现对移动... 提出了一种面向地下空间探测的移动机器人定位与感知方法。首先,针对地下空间的结构退化问题,构建了基于因子图的激光雷达/里程计/惯性测量单元紧耦合融合框架;推导了高精度惯性测量单元/里程计的预积分模型,利用因子图算法实现对移动机器人运动状态及传感器参数的同步估计。同时,提出了基于激光雷达/红外相机融合的目标识别方法,能够对弱光照环境下的多种目标进行识别与相对定位。试验结果表明,在结构退化环境中,本文方法能够将移动机器人的定位精度提升50%以上,并对弱光照环境中的目标实现厘米级的相对定位精度。 展开更多

关键词 地下空间 紧耦合 预积分 因子图 目标识别

原文传递

基于模拟多位置数据增强驱动零速检测的惯性行人导航方法 被引量：7

6

作者 袁诚 朱倩倩 +3 位作者 赖际舟 王鹏宇 孙伟 吕品 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期709-715,共7页

通过零速校正可以对惯性行人导航递推中的惯性累加误差进行抑制,现有方法常使用基于固定阈值物理模型的零速检测器,但此类方法在步态变化下需要调整参数。基于数据驱动的方法可以避免对模型的调整参数,但传统网络泛化能力较差。针对此问... 通过零速校正可以对惯性行人导航递推中的惯性累加误差进行抑制,现有方法常使用基于固定阈值物理模型的零速检测器,但此类方法在步态变化下需要调整参数。基于数据驱动的方法可以避免对模型的调整参数,但传统网络泛化能力较差。针对此问题,提出了一种基于模拟多位置数据增强驱动长短期记忆网络(A-LSTM)零速检测器。通过将惯性量测信息基于物理模拟变化投影至不同的位置,模拟在不同位置情况下的输出,增强泛化能力。并提出基于端到端的LSTM网络对零速区间进行检测,使用扩展卡尔曼滤波器进行导航融合,实现对于不同步态、不同穿戴位置下准确的惯性行人导航。最后在包含行走、跑步混合步态的实验中验证了所提算法的导航性能。相较于固定阈值零速检测方法与未增强数据的深度学习零速检测算法,所提算法零速检测成功率提升15%与12%,相较未增强数据的深度学习零速检测算法,首尾定位误差降低了70%。 展开更多

关键词 零速检测 深度学习 长短期记忆网络 行人惯性导航

下载PDF 职称材料

一种基于动态剔除和场景匹配的Robust SLAM方法 被引量：6

7

作者 邱佳月 赖际舟 +2 位作者 方玮 吕品 李志敏 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期249-257,共9页

针对动态环境中移动物体和结构变形引起激光雷达自主定位精度下降的问题,本文提出了一种Dynamic Lego-loam方法。为减小动态点误匹配给激光雷达里程计带来的误差,该方法首先在里程计精解算之前,提出了一种基于先验信息的点云粗配准算法... 针对动态环境中移动物体和结构变形引起激光雷达自主定位精度下降的问题,本文提出了一种Dynamic Lego-loam方法。为减小动态点误匹配给激光雷达里程计带来的误差,该方法首先在里程计精解算之前,提出了一种基于先验信息的点云粗配准算法用以剔除动态点,提高了激光雷达里程计的匹配精度。然后,针对环境中的动态变化带来的误差累积和建图重影问题,利用场景匹配的方法优化了传统基于半径的闭环检测方法。大范围采用基于半径的粗搜索快速定位至局部场景,小范围构建区域高度差描述符精确匹配至最相似历史帧,最终实现了精准的闭环检测并提高了动态环境中的建图精度。实验结果表明,在动态环境下,Dynamic Lego-loam算法相较于Lego-loam算法自主定位精度提高了63%。 展开更多

关键词 SLAM 动态环境 RANSAC 回环检测

下载PDF 职称材料

基于构型寻优的多无人机鲁棒自适应协同定位方法 被引量：4

8

作者 朱徐东 赖际舟 +2 位作者 周本川 吕品 陈胜 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期650-658,664,共10页

针对卫星导航信息受扰环境下的无人机自主精确定位需求,提出了一种基于构型寻优的多无人机鲁棒自适应协同定位方法。首先,考虑到多无人机空间构型实时动态拓扑变化特点,设计了一种基于构型寻优的相对测距/测角协同子滤波器。其次,设计... 针对卫星导航信息受扰环境下的无人机自主精确定位需求,提出了一种基于构型寻优的多无人机鲁棒自适应协同定位方法。首先,考虑到多无人机空间构型实时动态拓扑变化特点,设计了一种基于构型寻优的相对测距/测角协同子滤波器。其次,设计了一种用于无人机多源异类观测信息故障检测的改进残差卡方检测算法。通过评估子滤波器状态估计的实时权重,实现故障观测子滤波器的自适应动态隔离及系统状态重构。实验结果表明,所提方法能够充分利用构型优势对从机进行协同定位解算,在无人机内外源观测信息受干扰的情况下,能够快速识别、动态隔离异常观测信息,提高系统的鲁棒抗干扰性能。相对于传统基于卡方检测的故障诊断方法,所提方法从机定位精度提高了20%以上。 展开更多

关键词 协同定位 多无人机 相对测距/测角 改进卡方检测 状态重构

下载PDF 职称材料

基于测距信息辅助深度优化的低空飞行器单目视觉惯性里程计

9

作者 朱倩倩 张迪 +4 位作者 赖际舟 王大元 吕品 袁诚 雍成优 《导航定位与授时》 CSCD 2024年第6期100-112,共13页

在卫星拒止的未知场景中,视觉惯性融合技术可作为卫星的有效替代,为飞行器提供准确的导航信息。然而在低空场景中,传统视觉惯性里程计(VIO)方案存在尺度估计不准确、容易发散及精度较低等问题。针对上述问题,提出了一种由激光测距仪/气... 在卫星拒止的未知场景中,视觉惯性融合技术可作为卫星的有效替代,为飞行器提供准确的导航信息。然而在低空场景中,传统视觉惯性里程计(VIO)方案存在尺度估计不准确、容易发散及精度较低等问题。针对上述问题,提出了一种由激光测距仪/气压高度计辅助深度优化的低空飞行器单目VIO方案,以改善尺度恢复的准确性。首先,设计了基于基线约束及参考高度的鲁棒深度估计初始化方法,通过约束基线长度以提高三角化的准确性,并构建了由参考高度辅助的初始深度筛选机制以实现对深度结果的优选。随后,提出了一种基于机动状态和平面假设的深度自适应填充策略,旨在抑制尺度缺失引发的定位发散问题。最后,基于多状态约束卡尔曼滤波器(MSCKF),融合惯性以及被测距信息修正的视觉信息对飞行器位姿进行更新。为验证所提方法,构建了搭载视觉/惯性/测距传感器的无人机试验平台,并在低空场景下开展试验验证。结果表明,与传统算法相比,所提方法定位精度平均提升61%。 展开更多

关键词 视觉惯性里程计 多状态约束卡尔曼滤波器 低空飞行器 尺度恢复 测距传感器

下载PDF 职称材料

基于IMU/ODO预积分的多传感器即插即用因子图融合方法 被引量：4

10

作者 白师宇 赖际舟 +3 位作者 吕品 岑益挺 王炳清 黄凯 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期624-628,637,共6页

在卫星拒止环境中,通常需要集成多种类型的传感器以实现无人车的高精度自主导航。然而,目前的多传感器融合方法普遍是基于定制型的解决方案,不具备对异类异步导航信息的即插即用能力。因此,提出了一种基于惯性/轮速里程计(IMU/ODO)预积... 在卫星拒止环境中,通常需要集成多种类型的传感器以实现无人车的高精度自主导航。然而,目前的多传感器融合方法普遍是基于定制型的解决方案,不具备对异类异步导航信息的即插即用能力。因此,提出了一种基于惯性/轮速里程计(IMU/ODO)预积分的多传感器"即插即用"因子图融合方法。考虑到轮速里程计标度因数、惯性传感器与轮速里程计之间安装误差的影响,推导并构建了完整的惯性导航系统和轮速里程计的预积分模型,利用预积分信息将无人车运动状态与多源异步量测信息进行关联并采用固定频率进行解算,从而实现了一种即插即用式的因子图导航融合与参数优化方法。实际跑车测试结果表明,所提出方法可有效兼容多类导航传感器信息。同时,相比基于卡尔曼滤波的多源信息融合方法,惯性/轮速里程计/视觉里程计定位精度提升60%以上。 展开更多

关键词 惯性/轮速里程计 预积分 即插即用 因子图

下载PDF 职称材料

基于选星预处理的改进随机抽样一致性RAIM方法

11

作者 田斌鹏 方乐 +3 位作者 曾文轩 张且且 赖际舟 殷皓天 《导航定位与授时》 CSCD 2024年第3期101-108,共8页

多星座导航能够增加可视卫星数量,改善卫星几何构型,已成为卫星导航定位领域发展的重要方向之一。多星座导航接收机自主完好性监测(RAIM)技术对提高导航系统的完好性具有重要作用。面向多星座导航的完好性监测需求,分析了传统随机抽样... 多星座导航能够增加可视卫星数量,改善卫星几何构型,已成为卫星导航定位领域发展的重要方向之一。多星座导航接收机自主完好性监测(RAIM)技术对提高导航系统的完好性具有重要作用。面向多星座导航的完好性监测需求,分析了传统随机抽样一致性(RANSAC)故障检测方法的不足,提出了一种基于最小样本集选星预处理的改进RANSACRAIM算法。该算法基于最大四面体积法和GDOP值贡献度的选星方法选取具有较好构型的卫星构成卫星子集,取代了传统RANSACRAIM方法通过遍历构成卫星子集,可有效避免卫星子集中存在较差卫星几何构型的情况,减少子集数量,提升故障检测的准确率。静态和动态仿真实验表明,改进的RANSACRAIM算法在检测效率和检测准确率等方面明显优于传统方法。 展开更多

关键词 随机抽样一致性(RANSAC) 接收机自主完好性监测(RAIM) 选星预处理 最大四面体积法

下载PDF 职称材料

一种可参数自标定的鲁棒视觉/惯性定位方法 被引量：4

12

作者 杨子寒 赖际舟 +2 位作者 吕品 袁诚 刘建业 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期259-267,共9页

以视觉/惯性里程计为代表的视觉/惯性定位方法近年来被广泛应用。传统的视觉/惯性里程计通过离线标定方法得到固定的相机畸变参数,当相机畸变参数标定不准确或发生变化时定位精度会下降。针对于此,提出了一种面向相机畸变参数在线自标... 以视觉/惯性里程计为代表的视觉/惯性定位方法近年来被广泛应用。传统的视觉/惯性里程计通过离线标定方法得到固定的相机畸变参数,当相机畸变参数标定不准确或发生变化时定位精度会下降。针对于此,提出了一种面向相机畸变参数在线自标定的鲁棒视觉/惯性里程计方法:首先,将相机畸变参数加入到视觉/惯性里程计的待优化变量中,推导了视觉重投影误差关于待优化变量的雅可比矩阵;然后通过因子图优化技术,实现相机畸变参数的在线自标定与载体导航信息的实时优化求解;最后,通过EuRoC数据集试验和实际试验验证了所提方法的有效性。实际试验结果表明:相对传统的视觉/惯性里程计方法,所提方法在室外开阔场景中精度提升了65.40%。 展开更多

关键词 视觉/惯性里程计 因子图优化 在线自标定

下载PDF 职称材料

基于激光雷达的多层楼梯检测和建模方法

13

作者 张萸 吕品 +1 位作者 赖际舟 方玮 《导航定位与授时》 CSCD 2024年第4期94-106,共13页

移动机器人在多层建筑进行自主导航时,需要具备楼梯检测和建模能力。然而,目前楼梯检测和建模主要面向单层直楼梯,对具有回转结构的多层楼梯适用性差,且场景中存在的动态点云会影响建模精度。针对以上问题,提出了一种基于激光雷达的多... 移动机器人在多层建筑进行自主导航时,需要具备楼梯检测和建模能力。然而,目前楼梯检测和建模主要面向单层直楼梯,对具有回转结构的多层楼梯适用性差,且场景中存在的动态点云会影响建模精度。针对以上问题,提出了一种基于激光雷达的多层楼梯检测和建模方法。首先,构建了轻量化的2.5D点云滤波器,高效滤除动态和噪声点云;其次,提出了一种基于主成分分析的台阶分类方法,实现了对单个及具有回转结构的复杂多层楼梯的鲁棒台阶检测;同时,设计了一种基于区域分割的台阶尺寸估计方法,提高了楼梯模型的构建精度;此外,提出了一种基于多阈值判断的楼梯模型追踪方法,实现了实时楼梯检测和快速动态建模;最后,分别使用Tang数据集和四足机器人在室内外多重场景下采集的点云数据进行试验验证。结果表明,提出的算法在室内外场景下,能够对单层及具有回转结构的多层楼梯进行动态检测和建模,其中台阶尺寸的估计精度在1 cm以内,计算量降低了51.23%。 展开更多

关键词 楼梯检测与建模 主成分分析 激光雷达 四足机器人爬楼 动态场景

下载PDF 职称材料

多光线追踪与高度特征约束的激光雷达动态点云检测方法

14

作者 吕品 过佳珺 +1 位作者 赖际舟 方玮 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1010-1017,共8页

基于激光雷达同时定位与构图方法生成的导航地图通常含有动态点,为保障点云匹配精度及路径规划等任务的正常执行,检测并移除导航地图中的动态点云至关重要。光线追踪算法是一种常用的动态检测方法,然而传统光线追踪算法存在因光线误穿... 基于激光雷达同时定位与构图方法生成的导航地图通常含有动态点,为保障点云匹配精度及路径规划等任务的正常执行,检测并移除导航地图中的动态点云至关重要。光线追踪算法是一种常用的动态检测方法,然而传统光线追踪算法存在因光线误穿越占据体素导致的体素状态误判问题。针对上述问题,提出了一种多光线追踪与高度特征约束的激光雷达动态点云检测方法。利用邻近射线辅助体素状态的判定,减少假阳性情况;基于高度特征约束方法解决了地面点自干扰问题。室内外数据集上的实验结果表明,所提方法在不同场景下的动态检测性能优于OctoMap方法、Removert方法和ERASOR方法,其中静态保留率高于80%,动态剔除率高于97%。 展开更多

关键词 动态检测 激光SLAM 多光线追踪 地面分割 高度特征

下载PDF 职称材料

基于因子图的GNSS/LiDAR外参在线估计方法 被引量：2

15

作者 季博文 吕品 +2 位作者 赖际舟 方玮 郑国庆 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第12期29-31,35,共4页

针对园区巡检、物流等固定场景下的任务,无人车的主流导航方法为预先构建场景点云地图,在运行时通过激光雷达(LiDAR)扫描的点云与地图相匹配,进而得到高精度的定位结果。为解决地图构建时位姿估计精度受外参误差影响较大的问题,提出了... 针对园区巡检、物流等固定场景下的任务,无人车的主流导航方法为预先构建场景点云地图,在运行时通过激光雷达(LiDAR)扫描的点云与地图相匹配,进而得到高精度的定位结果。为解决地图构建时位姿估计精度受外参误差影响较大的问题,提出了一种全球导航卫星系统(GNSS)/LiDAR外参在线标定算法,对传感器外参进行在线估计。通过搭建仿真平台对算法进行验证。结果表明:该算法可以有效地估计出GNSS与LiDAR之间的外参,杆臂估计精度达到厘米(cm)级,姿态角估计精度优于0.1°。 展开更多

关键词 激光雷达 地图构建 在线标定 因子图优化

下载PDF 职称材料

无人车基于激光雷达/视觉的目标体积自动测量方法 被引量：2

16

作者 郑国庆 吕品 +2 位作者 赖际舟 方玮 范婉舒 《导航定位与授时》 CSCD 2023年第2期65-73,共9页

近些年,基于激光雷达和视觉的目标感知在无人系统中得到了广泛应用。目标的体积测量在很多应用场景可以发挥极其重要的作用,然而对识别感知目标的体积测量,目前尚无大量研究。首次提出了一种基于激光雷达/视觉的无人车目标体积自动测量... 近些年,基于激光雷达和视觉的目标感知在无人系统中得到了广泛应用。目标的体积测量在很多应用场景可以发挥极其重要的作用,然而对识别感知目标的体积测量,目前尚无大量研究。首次提出了一种基于激光雷达/视觉的无人车目标体积自动测量方法,实现了无人车与目标体积测量功能的结合。通过在LeGO-LOAM算法中加入点云畸变补偿,相较于原始LeGO-LOAM算法,无人车在高速情况下的构图精度得到提升;通过将激光雷达与视觉进行深度融合,实现了目标的自动识别与全局定位;通过基于平面拟合的地面分割与欧式聚类,实现了目标点云轮廓的实时获取;通过设计一种基于切片法的不规则物体体积测量方法,实现了无人车在运动情况下对目标体积的自动估计。最终,分别通过Gazebo仿真和实际试验验证了算法的有效性。试验结果表明,所提算法在无人车运动的情况下对静态目标物的实时体积测量精度优于3%,具有较好的工程应用价值。 展开更多

关键词 目标体积测量 激光雷达/视觉融合 无人车 目标识别点

下载PDF 职称材料

基于激光雷达/卫星融合的点云构图实验教学平台开发 被引量：2

17

作者 吕品 季博文 +1 位作者 赖际舟 王宇航 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第10期140-144,共5页

搭建了一种基于激光雷达/卫星融合的点云构图实验教学平台,包括基于Airsim的虚拟仿真平台与基于无人车的物理平台。在虚拟仿真平台中,完成了Linux操作系统下的仿真场景搭建,以及激光雷达点云、卫星导航数据仿真;在物理平台中,搭建了包... 搭建了一种基于激光雷达/卫星融合的点云构图实验教学平台,包括基于Airsim的虚拟仿真平台与基于无人车的物理平台。在虚拟仿真平台中,完成了Linux操作系统下的仿真场景搭建,以及激光雷达点云、卫星导航数据仿真;在物理平台中,搭建了包含激光雷达、卫星传感器的无人车实验系统。在上述两类平台基础上,实现了激光雷达和卫星的数据采集、点云分割、特征提取、激光雷达里程计以及激光雷达/卫星融合软件设计。经测试,两类平台均能有效构建场景的高精度点云地图,有助于增强学生的实践动手能力及知识应用能力,取得了良好的教学效果。 展开更多

关键词 激光雷达 点云地图 多传感器融合

下载PDF 职称材料

基于双层神经网络模型参数辨识的变结构多模型自主导航方法 被引量：2

18

作者 许晓伟 赖际舟 +3 位作者 吕品 陆俊清 白师宇 胡华峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期428-436,共9页

在卫星拒止环境下,井下采煤机定位方式通常采用惯导/里程计的组合导航方式。但在采煤机开采过程中产生的复杂振动会引起传感器时变和非线性的器件误差,导致传统卡尔曼滤波精度下降。针对这一问题,提出了一种基于双层神经网络模型参数辨... 在卫星拒止环境下,井下采煤机定位方式通常采用惯导/里程计的组合导航方式。但在采煤机开采过程中产生的复杂振动会引起传感器时变和非线性的器件误差,导致传统卡尔曼滤波精度下降。针对这一问题,提出了一种基于双层神经网络模型参数辨识的改进变结构多模型导航算法(TVSMM)。设计了一种基于支持向量机(SVM)和极限学习机(ELM)相结合的双层神经网络对系统噪声变化特性进行训练和辨识,实现快速、准确地辨识导航系统模型参数。仿真结果表明,通过双层神经网络模型参数辨识相较于单层神经网络的模型参数辨识精度提高12%。基于TVSMM的井下惯导/里程计组合导航算法可有效抑制振动噪声带来的航向角发散,航向精度提升42%,水平定位精度提升43%,对井下复杂环境中的自主导航定位具有较好的参考应用价值。 展开更多

关键词 卫星拒止 多模型 双层神经网络 噪声辨识 自主导航

下载PDF 职称材料

基于轮询相对测距的多无人机协同优化方法 被引量：1

19

作者 赖际舟 陈胜 +3 位作者 吕品 朱徐东 王琛 吴召龙 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期1167-1174,共8页

针对多无人机协同定位时,轮询通讯架构下传统滤波方法无法抑制惯性导航系统误差累积发散的问题,提出了一种基于相对距离信息辅助的多无人机协同优化方法。以惯性导航系统为核心构建惯性预积分因子节点和相对距离信息协同因子节点组成因... 针对多无人机协同定位时,轮询通讯架构下传统滤波方法无法抑制惯性导航系统误差累积发散的问题,提出了一种基于相对距离信息辅助的多无人机协同优化方法。以惯性导航系统为核心构建惯性预积分因子节点和相对距离信息协同因子节点组成因子图优化模型,引入时间滑动窗口,构建量测残差代价函数,利用Gauss-Newton最小二乘迭代对无人机的最优状态进行求解。仿真实验表明,在轮询通讯架构下,所提出的方法能够实现多无人机编队的高精度协同定位,达到广播式通讯架构定位精度水平,相较传统扩展卡尔曼滤波(EKF)方法,定位误差降低了73.8%。 展开更多

关键词 无人机 轮询通讯 相对距离 因子图 协同导航

下载PDF 职称材料

基于行为概率分析的室内行人导航方法 被引量：1

20

作者 吕品 朱静漪 +2 位作者 赖际舟 袁诚 王鹏宇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期1122-1131,共10页

行人在室内场景下进行混合步态运动时,传统零速检测方法易出现“漏检”和“误检”,造成定位精度下降。针对此问题,提出了一种基于行为概率分析的行人零速检测与爬楼高度估计方法。一方面,设计了基于步态周期检验的最大概率零速点提取方... 行人在室内场景下进行混合步态运动时,传统零速检测方法易出现“漏检”和“误检”,造成定位精度下降。针对此问题,提出了一种基于行为概率分析的行人零速检测与爬楼高度估计方法。一方面,设计了基于步态周期检验的最大概率零速点提取方法,通过足部零速广义似然比概率统计对步态周期进行准确划分,继而实现对步态周期内最大概率零速点的提取;另一方面,采用基于长短期记忆的深度学习网络模型实现上下楼运动检测,基于气压高度计与惯性器件数据,构建描述足部跨越台阶数的能量概率函数,并对台阶高度、跨越台阶数以及爬楼高度进行实时在线估计。最后开展了行人室内导航实验,相较于传统零速检测算法和零速阈值自适应调整算法,所提算法的平均零速点提取成功率分别提高24.44%和16.21%,平均导航定位性能分别提高了55.14%和39.15%,高度误差由7.79%降低到0.39%。 展开更多

关键词 零速检测 行人惯性导航 运动状态识别 高度修正

下载PDF 职称材料