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正交三角函数导出的最小GDOP定位构型解集 被引量：16
1
作者 薛树强 杨元喜 +1 位作者 陈武 党亚民 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期820-825,共6页
由正交三角函数导出了一类最小GDOP测距单点定位构型集。导出了测距单点定位构型的GDOP极小值条件,并由此引入了最小GDOP测距单点定位构型解集的概念,揭示了最小GDOP测距单点定位构型的性质——旋转不变性和叠加不变性。对于任意给定的... 由正交三角函数导出了一类最小GDOP测距单点定位构型集。导出了测距单点定位构型的GDOP极小值条件,并由此引入了最小GDOP测距单点定位构型解集的概念,揭示了最小GDOP测距单点定位构型的性质——旋转不变性和叠加不变性。对于任意给定的控制点数目n,由正交三角函数导出了最小GDOP构型的正多边形解。最后在最小GDOP二维测距单点定位构型的基础上,导出了三种三维最小GDOP测距单点定位构型:圆锥构型(锥角108.48°)、笛卡尔构型、Walker构型(轨道倾角54.74°),这些构型的几何条件为讨论GNSS星座设计提供了参考。 展开更多
关键词 定位构型 GDOP 三角函数 圆锥构型 笛卡尔构型 Walker构型
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最小GDOP组合Walker星座构型 被引量：16
2
作者 薛树强 杨元喜 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期380-387,共8页
几何精度衰减因子(GDOP)是衡量定位构型优劣的重要指标,探讨最小GDOP定位构型的几何结构在单GNSS星座设计和多系统组合优化方面具有现实意义。在GNSS普遍采用的Walker构型的基础上,导出了最小GDOP组合Walker构型所应满足的条件方程。讨... 几何精度衰减因子(GDOP)是衡量定位构型优劣的重要指标,探讨最小GDOP定位构型的几何结构在单GNSS星座设计和多系统组合优化方面具有现实意义。在GNSS普遍采用的Walker构型的基础上,导出了最小GDOP组合Walker构型所应满足的条件方程。讨论了单一和组合Walker构型的GDOP地表覆盖性质。最后,通过仿真分析验证了主要结论。 展开更多
关键词 GNSS星座 定位构型 Walker构型 测距方程 最优构型
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最小GDOP定位构型的一种嵌套圆锥结构 被引量：10
3
作者 薛树强 杨元喜 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期1369-1374,共6页
在圆锥构型的基础上,定义了一种嵌套圆锥构型,并导出了最小PDOP嵌套圆锥构型所应满足的条件。讨论了构造最小GDOP(几何精度衰减因子)构型的方法。在最小PDOP嵌套圆锥构型的基础上给出了最小GDOP嵌套圆锥构型。在此基础上,由最小GDOP嵌... 在圆锥构型的基础上,定义了一种嵌套圆锥构型,并导出了最小PDOP嵌套圆锥构型所应满足的条件。讨论了构造最小GDOP(几何精度衰减因子)构型的方法。在最小PDOP嵌套圆锥构型的基础上给出了最小GDOP嵌套圆锥构型。在此基础上,由最小GDOP嵌套圆锥构型导出了数学上仅有的5种正多面体构型,证明了5种正多面体均满足GDOP极值条件。 展开更多
关键词 GNSS星座 定位构型 圆锥 测距方程 正多面体 最优构型
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面向目标定位精度提升的无人机航迹规划
4
作者 傅晋博 张栋 +1 位作者 王孟阳 赵军民 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3394-3406,共13页
针对机动目标定位的精度提升问题,给出两种典型任务场景下机动目标定位的在线协同航迹规划方法。建立测向交叉目标定位模型,基于几何精度因子确定影响定位精度的因素,分析影响要素对定位精度的影响规律;对于低速机动目标定位,以几何精... 针对机动目标定位的精度提升问题,给出两种典型任务场景下机动目标定位的在线协同航迹规划方法。建立测向交叉目标定位模型,基于几何精度因子确定影响定位精度的因素,分析影响要素对定位精度的影响规律;对于低速机动目标定位,以几何精度因子为评估指标,提出一种基于变曲率杜宾斯曲线的在线协同航迹生成方法,实现协同定位最优构型的快速航迹生成;对于高速机动目标协同定位问题,建立面向目标定位精度的最优控制模型,提出一种基于内点法的罚函数协同航迹规划方法;进行数字与半实物仿真验证。研究结果表明:在两种典型任务场景下,目标协同定位精度提升36.9%和23.5%,验证了新方法的有效性,新方法对于集群协同目标定位具有工程应用价值。 展开更多
关键词 无人机 航迹规划 协同定位 定位精度 定位构型 最优控制
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海面非对称航迹对海底定位精度影响分析
5
作者 卞加超 薛树强 +2 位作者 肖圳 李景森 王凯明 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2023年第6期46-50,共5页
海底基准点定位精度和可靠性均与定位几何构型有关。为探讨海面非对称走航条件下声学测距误差对海底基准定位的影响,从声速误差影响函数出发,构建了顾及定位精度与系统误差影响的海面-海底控制网综合优化准则。考虑声速场常系统误差和... 海底基准点定位精度和可靠性均与定位几何构型有关。为探讨海面非对称走航条件下声学测距误差对海底基准定位的影响,从声速误差影响函数出发,构建了顾及定位精度与系统误差影响的海面-海底控制网综合优化准则。考虑声速场常系统误差和声速场时变系统误差,开展了非对称走航观测仿真实验。结果表明:关于海底基准点中心对称的海面控制网,可以将声速场常系统误差的影响降到最低,而声速时变系统误差对海底基准点定位的影响,会随着定位构型几何强度的衰减在水平、高程分量间相互转化。 展开更多
关键词 走航式定位 控制网优化 定位构型 声速误差 精度衰减因子
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水下声纳定位浮标阵列解析优化 被引量：3
6
作者 齐珂 曲国庆 +3 位作者 苏晓庆 薛树强 刘以旭 杨文龙 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1312-1319,共8页
全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/声纳水下定位精度主要取决于GNSS浮标阵列构型和声学测距精度。优化水面浮标阵列是提高水下定位精度的重要途径。探讨了GNSS浮标阵列解析优化方法,算例以5枚和6枚浮标布设为... 全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/声纳水下定位精度主要取决于GNSS浮标阵列构型和声学测距精度。优化水面浮标阵列是提高水下定位精度的重要途径。探讨了GNSS浮标阵列解析优化方法,算例以5枚和6枚浮标布设为例,应用所提方法给出了最优浮标阵列解。基于几何精度因子(geometric dilution of precision,GDOP)最小构型解析方法,通过考虑水下定位GNSS浮标位于水面和存在高度角限制这一约束条件,对水下定位浮标阵列进行了解析优化。由于浮标进行水下定位时是范围性的,还基于区域GDOP均值和方差两个指标对GNSS浮标阵优化问题进行了探讨,并采用数值方法设计了区域GDOP均值最小构型搜索算法。研究表明,虽然存在高度角约束条件,最优浮标阵列几何结构并不唯一,若在此基础上进一步考虑区域GDOP均值和方差最小的目标,则最终可获得唯一的区域均值浮标阵列结构。 展开更多
关键词 水下定位 定位构型 GDOP 浮标阵列 解析优化
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长距离地下通道的无人装备定位方法
7
作者 钟映春 王宗洋 +1 位作者 王彪 王波 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第3期87-95,共9页
无人装备在地铁隧道、煤矿坑道等地下长距离通道工作时,处于无卫星定位信号、弱光照的环境中,依靠常规方法获取定位坐标存在难度大、误差大、成本高等问题。基于由若干个UWB定位基站构成的定位单元,提出了一种适用于长距离地下通道而且... 无人装备在地铁隧道、煤矿坑道等地下长距离通道工作时,处于无卫星定位信号、弱光照的环境中,依靠常规方法获取定位坐标存在难度大、误差大、成本高等问题。基于由若干个UWB定位基站构成的定位单元,提出了一种适用于长距离地下通道而且高性价比的定位方法。首先,提出了一种具有高性价比的定位拓扑构型;其次,针对无人装备可能在地下通道中任意位置,研究了初始定位的方法;然后,针对无人装备经过定位单元信号辖区交汇区域时存在的定位单元切换问题,提出了一种动态切换系数方法。测试实验表明:标准矩形的定位单元拓扑比直角三角形、偏π形的拓扑具有更高的定位精度;沿着长距离地下通道采用间断方式布局定位单元的构型比连续布局定位基站的构型具有更高的性价比,且在通道任意位置均达到定位误差δ≤±25 cm的设计要求,定位单元间距小于60 m;在长度为5 km的地下通道中,采用二叉树遍历查找法获取初始定位的用时平均为16 s左右;在信号辖区交汇区域,采用提出的方法切换定位单元,无人装备获取的定位数据无突变,显著减少了定位数据突变对无人装备的冲击。所提出的定位方法可应用于无人装备在长距离地下通道中全自主执行任务。 展开更多
关键词 无人装备 长距离地下通道 信号辖区交汇 定位拓扑构型
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