高精度气压高度表的研制 被引量：21

1

作者 郝振海 黄圣国 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期134-138,共5页

研制了一款适用于小型飞行器和无人机的高精度气压式高度表。通过曲面拟合的方法,运用最小二乘法完成了对硅阻压力传感器的标定和误差补偿工作,提高了压力传感器的实际输出精度。对实际大气状况与标准大气不符时的气压高度原理误差进行... 研制了一款适用于小型飞行器和无人机的高精度气压式高度表。通过曲面拟合的方法,运用最小二乘法完成了对硅阻压力传感器的标定和误差补偿工作,提高了压力传感器的实际输出精度。对实际大气状况与标准大气不符时的气压高度原理误差进行了分析,提出了误差补偿的新方法。实验结果和理论分析吻合较好,表明气压高度表有效地补偿了压力传感器原始误差以及大气状况不符时的气压高度原理误差,提高了气压高度表高度信息的实际精度。 展开更多

关键词 气压高度表 曲面拟合 最小二乘法 误差补偿

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基于VB 6.0串口通信的气压测高系统数据采集实现 被引量：11

2

作者 王晓岚 《现代电子技术》 2010年第3期116-118,共3页

随着串行通信的使用越来越普遍,Microsoft公司在Visual Basic中设计了MSComm控件,可以很好地完成串行通信的设计。介绍基于VB 6.0 ActiveX控件的MSComm通信控件,实现了PC机对气压测高系统数据采集的串行通信。结果表明,其能够达到同时... 随着串行通信的使用越来越普遍,Microsoft公司在Visual Basic中设计了MSComm控件,可以很好地完成串行通信的设计。介绍基于VB 6.0 ActiveX控件的MSComm通信控件,实现了PC机对气压测高系统数据采集的串行通信。结果表明,其能够达到同时对多台气压测高接收机进行数据采集,并为后期数据处理提供了原始数据。 展开更多

关键词 VB 6.0 串口通信 MSCOMM控件 气压测高

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基于智能服装的消防员位置信息融合研究 被引量：8

3

作者 林建琴 许武军 李媛媛 《武汉纺织大学学报》 2015年第6期61-66,共6页

智能防护服在传统的功能性消防服中嵌入检测相关信息的各类传感器,以此可以实时检测火场环境信息等。掌握消防人员在火场中的位置也非常重要,由于采用GPS接收器定位高度的精度并不理想,所以将其与气压高度测量仪组合测量得出消防人员的... 智能防护服在传统的功能性消防服中嵌入检测相关信息的各类传感器,以此可以实时检测火场环境信息等。掌握消防人员在火场中的位置也非常重要,由于采用GPS接收器定位高度的精度并不理想,所以将其与气压高度测量仪组合测量得出消防人员的位置信息。这样可以及时反应消防员所处环境情况和位置信息并同时传输到消防车指挥系统,使消防指挥员在掌握现场情况下,更准确地实现调度。将气压高度测量仪和GPS接收器的收集的信息组合,基于联合卡尔曼滤波算法,并由Matlab仿真,发现高度定位的精准度提高较大幅度。 展开更多

关键词 信息融合 智能防护服 GPS接收器 气压高度测量仪 联合卡尔曼滤波

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基于高度计辅助的GNSS欺骗干扰检测 被引量：1

4

作者 徐奕禹 陈长风 +2 位作者 袁雪林 陈正坤 周志健 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1484-1492,共9页

气压高度计可以获得精确高程数据,且不受外界电磁干扰,利用气压高度计辅助全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)进行欺骗检测具有显著优势。为了评估气压高度计在GNSS欺骗检测中的能力并提高检测概率,首先对系统... 气压高度计可以获得精确高程数据,且不受外界电磁干扰,利用气压高度计辅助全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)进行欺骗检测具有显著优势。为了评估气压高度计在GNSS欺骗检测中的能力并提高检测概率,首先对系统误差进行建模分析,并利用差分整合移动平均自回归(autoregressive integrated moving average,ARIMA)模型对气压高度计和GNSS测量结果进行处理。同时,通过计算欧氏距离构建数据空间,提出一种基于移动方差的自适应门限检测方法。试验结果表明,在虚警率为10^(-6)的情况下,检测率达到了92%,所提方法能够在高程信息上有效监测潜在的欺骗威胁,增强了GNSS系统的可靠性。 展开更多

关键词 气压高度计 卫星导航 高度数据融合 移动方差 欺骗检测

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气压式高度表的低温修正算法研究 被引量：5

5

作者 袁丁 翟瑞 +1 位作者 戴晨亮 罗坤龙 《航空计算技术》 2019年第3期24-27,31,共5页

恶劣天气运行,一直都是航空安全关注的焦点。我国北方地区冬季低温寒冷,气压式高度表极易出现低温误差。通过分析气压高度表的气温误差,考虑各航段的最小超障余度,提出了进近阶段低温修正的必要性。鉴于不同机构提供低温修正算法存在差... 恶劣天气运行,一直都是航空安全关注的焦点。我国北方地区冬季低温寒冷,气压式高度表极易出现低温误差。通过分析气压高度表的气温误差,考虑各航段的最小超障余度,提出了进近阶段低温修正的必要性。鉴于不同机构提供低温修正算法存在差异,以哈尔滨盲降程序为例,对各类算法进行验算,并将修正结果对比分析。研究表明,各类低温修正算法在核心算法上保持一致,并提出了低温修正在实际应用中的安全隐患,为低温运行提供了参考。 展开更多

关键词 标准大气 气压式高度表 进近阶段 DOC8168 低温修正算法

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高精度组合导航系统仿真 被引量：5

6

作者 任建新 周秉成 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第6期304-307,共4页

以车载捷联惯导系统SINS与全球定位系统GPS的组合导航系统为研究对象,为了解决常规卡尔曼滤波器在非线性时变系统中由于线性化误差导致滤波发散的问题,将UKF算法引入到SINS/GPS组合导航系统。UKF同时适用于线性系统和非线性系统,且不需... 以车载捷联惯导系统SINS与全球定位系统GPS的组合导航系统为研究对象,为了解决常规卡尔曼滤波器在非线性时变系统中由于线性化误差导致滤波发散的问题,将UKF算法引入到SINS/GPS组合导航系统。UKF同时适用于线性系统和非线性系统,且不需要对噪声的统计特性精确已知。通过建立SINS/GPS组合模型,对其进行了MATLAB仿真。对比常规卡尔曼滤波器与UKF算法的滤波效果可知,UKF算法提高导航解的精度和收敛速度,同时系统的鲁棒性也得到了提高。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 高度气压计 无迹卡尔曼滤波 组合导航

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气压测高仪的设计与实现 被引量：5

7

作者 李博 李孝辉 《国外电子测量技术》 2017年第1期53-56,共4页

为了解决车辆在多遮挡环境下难以定位的问题,研制了一款适用于辅助车载接收机定位的高精度气压测高仪。该气压测高仪可以辅助导航接收机在3颗可视卫星的情况下进行导航定位,并提高垂直方向的定位精度。气压测高仪由微控制器STM32控制压... 为了解决车辆在多遮挡环境下难以定位的问题,研制了一款适用于辅助车载接收机定位的高精度气压测高仪。该气压测高仪可以辅助导航接收机在3颗可视卫星的情况下进行导航定位,并提高垂直方向的定位精度。气压测高仪由微控制器STM32控制压力传感器MS5534C采集大气压力和温度,并通过串口将数据向上位机传输。最后通过两个对比实验验证气压测高仪性能。实验结果表明:气压测高仪测得高度的分辨率为1m,在海拔500m处,高度均方根误差为0.81m,可满足辅助车载定位的需求。 展开更多

关键词 气压测高 MS5534C STM32F103 辅助定位

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GPS失效下的无人机组合导航系统 被引量：5

8

作者 柳明 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第2期129-132,共4页

针对电力巡线无人机GPS失效下的导航问题,鉴于单一的惯性导航系统导航精度不高及高度通道发散的缺陷,利用电力巡线无人机必须配备的CCD高清相机构成单目视觉系统,组成基于单目视觉系统、气压高度计辅助的捷联惯性导航系统。系统通过事... 针对电力巡线无人机GPS失效下的导航问题,鉴于单一的惯性导航系统导航精度不高及高度通道发散的缺陷,利用电力巡线无人机必须配备的CCD高清相机构成单目视觉系统,组成基于单目视觉系统、气压高度计辅助的捷联惯性导航系统。系统通过事先设定的定位点信息修正导航系统的导航参数。文中给出了系统总体设计方案,建立了包括元件误差模型在内的组合导航系统模型,并进行组合导航与SINS导航对比的数值仿真。仿真结果表明,组合导航系统具有较好的容错性能,其导航精度和可靠性均有提高。 展开更多

关键词 无人机 视觉导航 气压高度计 惯性导航系统

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一种基于微型压力传感器的气压高度计设计(英文) 被引量：5

9

作者 郭奇 周兆英 +1 位作者 熊威 刘绍鹏 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2012年第4期337-341,共5页

基于微型绝压传感器和高度气压关系式,研制了一种气压高度计.高度计的电路由恒流源、专用处理电路、低通滤波器和模/数转换芯片组成.对高度计的性能参数进行了测试.全系统重量小于7 g,工作电压为5 V,工作电流小于10 mA.高度计可以在-50 ... 基于微型绝压传感器和高度气压关系式,研制了一种气压高度计.高度计的电路由恒流源、专用处理电路、低通滤波器和模/数转换芯片组成.对高度计的性能参数进行了测试.全系统重量小于7 g,工作电压为5 V,工作电流小于10 mA.高度计可以在-50 m^600 m的高度范围内工作,且分辨力可以达到0.5 m.温度漂移和气压变化会导致高度测量误差,为此设计了一种GPS辅助算法.相应的飞行试验也已完成,结果表明高度计可满足微型飞行器的要求. 展开更多

关键词 气压高度计 微型压力传感器 GPS辅助

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一种改进的UAV高度无缝融合导航方法 被引量：4

10

作者 李志敏 赖际舟 +1 位作者 贾文峰 黄凯 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第3期22-24,29,共4页

为了解决无人飞行器多机载高度传感器直接使用和切换导致的信号突变的问题,提出了一种基于微惯性器件、GPS、声纳、气压高度计的高度无缝融合方法。建立声纳和气压高度计误差模型,对其动态误差进行了分析和滤波预处理。采用基于增量的... 为了解决无人飞行器多机载高度传感器直接使用和切换导致的信号突变的问题,提出了一种基于微惯性器件、GPS、声纳、气压高度计的高度无缝融合方法。建立声纳和气压高度计误差模型,对其动态误差进行了分析和滤波预处理。采用基于增量的无缝融合方法获取高度变化估计值以修正气压高度。利用无迹卡尔曼滤波(UKF)方法将气压高度计、GPS和惯性导航系统信息进行有效融合获得精确的高度估计值。该方法考虑了各种高度传感器在动态环境下的误差特性,解决了模式切换带来的信号突变问题。飞行试验结果表明:采用该设计的方法系统具有较高的精度和可靠性。经过150 s飞行后,高度估计误差为0.470 7 m,能够满足无人飞行器飞行要求。 展开更多

关键词 无人飞行器 声纳 气压高度计 高度融合 无迹卡尔曼滤波

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一种辅助GNSS/INS组合导航系统的高度计设计 被引量：4

11

作者 刘善武 陈帅 +1 位作者 谭聚豪 顾得友 《航天控制》 CSCD 北大核心 2019年第5期75-80,共6页

因为地球对于导航卫星电磁波信号来说是不透明的,因此高程精度因子VDOP值通常总大于水平位置精度因子HDOP,导致了GNSS接收机在竖直方向上的定位结果没有水平方向理想,也直接影响到和惯性导航系统INS组合后即GNSS/INS组合导航系统的测量... 因为地球对于导航卫星电磁波信号来说是不透明的,因此高程精度因子VDOP值通常总大于水平位置精度因子HDOP,导致了GNSS接收机在竖直方向上的定位结果没有水平方向理想,也直接影响到和惯性导航系统INS组合后即GNSS/INS组合导航系统的测量精度。文章提出了一种使用气压高度计辅助GNSS/INS组合导航系统并提高其测量精度的方法,从大气压强传感器出发,介绍了高度计测量系统的组成和工作原理,并阐述了各部分的电路设计及其工作流程。为了验证设计效果,对该系统进行了测试,结果表明该方法可以有效地提高组合导航系统测量精度,可用于普通导航领域。 展开更多

关键词 全球导航卫星系统 组合导航 大气压强传感器 气压高度计

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一种气压高度表辅助GPS定位算法的研究 被引量：4

12

作者 竺明超 黄圣国 《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第4期428-430,共3页

GPS单独完成定位需要至少4颗可见卫星提供导航数据,然而在某些应用场合,卫星信号可能被遮蔽或干扰,单独定位无法满足定位需求.为解决由于可观察的定位卫星数量不足无法完成定位解算的问题,采用气压高度传感器构造约束条件,引入了一种组... GPS单独完成定位需要至少4颗可见卫星提供导航数据,然而在某些应用场合,卫星信号可能被遮蔽或干扰,单独定位无法满足定位需求.为解决由于可观察的定位卫星数量不足无法完成定位解算的问题,采用气压高度传感器构造约束条件,引入了一种组合定位的气压高度表辅助GPS定位算法,给出了算法的迭代公式.仿真结果表明,该方法可以满足GPS信号受遮蔽条件下中等精度的定位需求,具有一定的实用价值. 展开更多

关键词 气压高度表 GPS组合定位 最小二乘

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北斗无源定位的虚拟卫星算法 被引量：4

13

作者 刘家兴 陆明泉 +1 位作者 崔晓伟 冯振明 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期49-52,共4页

为了解决现有的气压高度计辅助卫星定位算法计算繁琐或者难于分析定位精度的问题,该文提出虚拟卫星定位算法。该算法根据用户的位置估计值生成一颗"虚拟"卫星,对应的"虚拟"伪距由气压高度计提供,结合用户的可见卫... 为了解决现有的气压高度计辅助卫星定位算法计算繁琐或者难于分析定位精度的问题,该文提出虚拟卫星定位算法。该算法根据用户的位置估计值生成一颗"虚拟"卫星,对应的"虚拟"伪距由气压高度计提供,结合用户的可见卫星和测得的伪距来更新用户的位置估计值,反复执行上述过程直至收敛。该算法计算步骤简单,可直接进行定位精度分析。将该算法应用于北斗三星无源定位当中,仿真结果表明:设定气压测高误差标准差为8m,则中国及邻近地区的位置精度因子为8.8至22.4;在清华大学校园进行的静态测试显示,在各个历元上迭代过程只有4～9次,定位均方根误差为42.7m。 展开更多

关键词 虚拟卫星定位 北斗无源定位 气压高度计 定位精度

原文传递

基于多解分离的气压高度表辅助AAIM算法研究

14

作者 杨姝 王一桦 《航空计算技术》 2023年第4期1-5,共5页

针对RAIM算法在可见卫星数较少时可用性不足的问题,根据AAIM算法的特性,引入航空器气压式高度表数据作为外部数据,提出一种基于多解分离的AAIM算法。通过利用全球导航卫星系统和气压式高度表的数据信息,建立组合观测模型,同时采用递推... 针对RAIM算法在可见卫星数较少时可用性不足的问题,根据AAIM算法的特性,引入航空器气压式高度表数据作为外部数据,提出一种基于多解分离的AAIM算法。通过利用全球导航卫星系统和气压式高度表的数据信息,建立组合观测模型,同时采用递推最小二乘法及权重矩阵迭代优化的方法,在位置精度和完好性之间进行折中以得到垂直保护阈值的最优解。结果表明:算法所得最优VPL值相较于优化前减少了15.5 m,相当于传统RAIM算法的59.26%,在可见卫星数量为5颗时,波动范围控制在了2.74%~12.32%,有效保证了在单星座且可见卫星数量少的恶劣观测情况下的完好性监视。 展开更多

关键词 完好性监视 全球导航卫星系统 气压式高度表 多解分离 权值优化

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光纤陀螺机载导航系统多信息融合 被引量：3

15

作者 王巍 隋丽娜 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期313-318,共6页

为解决纯惯导高度通道的发散问题,引进气压高度表外部阻尼高度通道;为提供精度较高而且能够连续测量的航向参数,引进了数字磁罗盘;对气压高度表和数字磁罗盘这两种传感器的工作原理及信息处理技术进行了研究。在针对利用气压高度表进行... 为解决纯惯导高度通道的发散问题,引进气压高度表外部阻尼高度通道;为提供精度较高而且能够连续测量的航向参数,引进了数字磁罗盘;对气压高度表和数字磁罗盘这两种传感器的工作原理及信息处理技术进行了研究。在针对利用气压高度表进行高度阻尼、数字磁罗盘误差补偿这一系列相关问题研究的基础之上,将高度表提供的高度信息和磁罗盘提供的磁航向角信息同惯性传感器提供的信息进行多传感器信息融合算法仿真,同时将设计的二阶高度阻尼回路的状态参量作为组合卡尔曼滤波器的状态参量参与滤波,提高了相关导航参数的精度。而高度表和磁罗盘的体积相对不大,成本较低,所以这种组合方式有一定的可行性和优越性。 展开更多

关键词 光纤陀螺 导航系统 气压高度表 数字磁罗盘 信息融合

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高精度高稳定气压测高系统

16

作者 陈旭磊 陈春梅 +1 位作者 张文凯 高杨 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第12期111-114,共4页

为满足无人机(UAV)在精准作业时对高度信息的高精度与高稳定性需求,设计了一种气压测高系统,并对其进行了实验验证与性能分析。该系统主要由自研功能主控板、MEMS谐振式压力传感器、上位机软件构成。主控板采用密集型4层制版,完成数据... 为满足无人机(UAV)在精准作业时对高度信息的高精度与高稳定性需求,设计了一种气压测高系统,并对其进行了实验验证与性能分析。该系统主要由自研功能主控板、MEMS谐振式压力传感器、上位机软件构成。主控板采用密集型4层制版,完成数据采集、处理、收发功能。压力传感器输出频率与温度数据,由主控模块进行精确采集、温度补偿得到气压数据。通过差分气压测高将气压数据转换为高度数据,以无线或有线方式发送至显示模块进行解析、显示与储存。经高度重复性实验与对比实验结果表明,该系统在短距离测量范围内的相对标准偏差小于6%;在相对长距离测量范围内的相对标准偏差小于1%,精度达厘米(cm)级。 展开更多

关键词 MEMS谐振式压力传感器 气压测高 温度补偿 高精度

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基于GPS/气压高度计的高度数据融合算法研究 被引量：4

17

作者 桂宇贵 孙佳 +1 位作者 吴杰 张珂 《机械与电子》 2017年第1期11-14,共4页

为了解决单独使用气压高度计或GPS测量高度时存在数据不稳定以及精度不够等问题,采用卡尔曼滤波算法对气压高度计与GPS测量高度数据进行数据融合。并借助于高处作业设备的运动矢量模型,建立卡尔曼滤波算法的数学模型,研究中给出该数据... 为了解决单独使用气压高度计或GPS测量高度时存在数据不稳定以及精度不够等问题,采用卡尔曼滤波算法对气压高度计与GPS测量高度数据进行数据融合。并借助于高处作业设备的运动矢量模型,建立卡尔曼滤波算法的数学模型,研究中给出该数据融合算法重要的推导过程。仿真结果表明,卡尔曼滤波能够提高数据的精度和容错性,为目前装有2种传感器的设备提供一种更优的数据处理方式,提高GPS/气压高度计组合测高系统的测量精度,满足在高处作业设备高度测量应用中的要求。 展开更多

关键词 气压高度计 GPS 高处作业设备 高度测量 卡尔曼滤波 数据融合

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基于信息融合的某型无人机高度测量系统 被引量：3

18

作者 路引 郭昱津 +1 位作者 王道波 吴为为 《兵工自动化》 2016年第10期46-48,54,共4页

为某型无人机在复杂地形地貌的高原山区更好规避障碍,提出一种高精度容错高度测量系统。利用全球定位系统、气压高度计和惯性测量单元3种传感器的冗余与信息融合的方法进行高度测量,分析其原理和模型,研究基于联邦滤波器的高度信息融合... 为某型无人机在复杂地形地貌的高原山区更好规避障碍,提出一种高精度容错高度测量系统。利用全球定位系统、气压高度计和惯性测量单元3种传感器的冗余与信息融合的方法进行高度测量,分析其原理和模型,研究基于联邦滤波器的高度信息融合方法,在此基础上,深入探讨这3种传感器的信息预测和融合过程,并进行高度测量系统的仿真。仿真结果表明:该系统设计合理,可以更加准确地测量无人机的高度,具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 无人机 全球定位系统 气压高度计 惯性测量单元 信息融合

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基于STM32的高精度车载气压高度表设计 被引量：3

19

作者 余德文 李锦云 李斐 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第10期58-60,64,共4页

针对车载气压高度表对跨地域、长时间运行的高精度以及系统小型化、界面友好化等要求,设计了基于STM32硬件平台的车载气压高度表系统。系统中采用高精度硅压阻式压力传感器,皮托管及相关管路组成气路系统实现大气压静压的采集,并通过嵌... 针对车载气压高度表对跨地域、长时间运行的高精度以及系统小型化、界面友好化等要求,设计了基于STM32硬件平台的车载气压高度表系统。系统中采用高精度硅压阻式压力传感器,皮托管及相关管路组成气路系统实现大气压静压的采集,并通过嵌入式实时操作系统μC/OS—II和图形用户界面μC/GUI实现基于多任务的界面显示。实验结果表明:经实时校正后的车载气压高度表在长时间运行时测量精度优于1.2m,具有较高的测量精度,能很好地满足气压高度表车载应用的高精度高度定位要求。 展开更多

关键词 实时校正 车载 气压高度表 气路系统

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便携式气压高度计研制及误差修正技术研究 被引量：3

20

作者 姚怡 黄智刚 李锐 《遥测遥控》 2009年第6期48-51,65,共5页

针对气压高度计难以与其它电子系统兼容使用的问题,提出采用SCP1000-D01气压传感器芯片作为测量单元、基于USB接口的便携式气压高度计设计方案。实现中针对气压高度计易受外界大气条件影响、测量结果具有很大随机性的问题,提出采用已知... 针对气压高度计难以与其它电子系统兼容使用的问题,提出采用SCP1000-D01气压传感器芯片作为测量单元、基于USB接口的便携式气压高度计设计方案。实现中针对气压高度计易受外界大气条件影响、测量结果具有很大随机性的问题,提出采用已知高度点温度、压力来修正待测点高度的改进算法。实测数据表明,设计的气压高度计可得到较为准确的测量目标点高度。 展开更多

关键词 气压高度计 USB接口 SCP1000-D01传感器 高度修正

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