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基于运动姿态识别的行人惯性导航算法 被引量：12
1
作者 张会清 许潇民 《传感器与微系统》 CSCD 2018年第5期123-127,共5页
针对室内定位惯性导航算法存在累积误差的问题,提出了一种基于运动姿态识别的行人惯性导航算法。在捷联惯性导航算法的基础上,引入了行人脚部姿态识别方法,将行人的位移以单步长为单位进行惯性导航解算。使用姿态识别与零速修正相结合... 针对室内定位惯性导航算法存在累积误差的问题,提出了一种基于运动姿态识别的行人惯性导航算法。在捷联惯性导航算法的基础上,引入了行人脚部姿态识别方法,将行人的位移以单步长为单位进行惯性导航解算。使用姿态识别与零速修正相结合确定每一步的静止时刻,改进步数检测结果,并对行人静止时刻的速度和位置信息进行校正,以降低累积误差;统计前期误差较小的行人惯性导航数据,并建立步频—步长模型,根据行人实时的步频和方向变化对当前步长进行校准,在行人以惯常运动姿态或运动姿态变化时分别采取对应的步长估计算法,以保证导航算法的准确性。实验结果表明:与传统捷联惯性导航算法相比,提出的算法提高了长距离导航的精度。 展开更多
关键词 室内导航 姿态识别 步数检测 步频—步长模型 惯性导航算法
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晶振误差对长航时高精度捷联惯性导航系统的影响 被引量：4
2
作者 黄凤荣 郭兰申 +1 位作者 钱法 李杨 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第5期25-29,共5页
针对长航时高精度捷联惯性导航系统中时钟误差对系统导航精度影响问题,从惯性导航系统导航解算算法出发,研究了时钟晶振误差引起系统误差的机理。建立了时钟晶振误差传播特性的数学模型,确定了时钟晶振误差与系统误差的量化关系。对提... 针对长航时高精度捷联惯性导航系统中时钟误差对系统导航精度影响问题,从惯性导航系统导航解算算法出发,研究了时钟晶振误差引起系统误差的机理。建立了时钟晶振误差传播特性的数学模型,确定了时钟晶振误差与系统误差的量化关系。对提出的数学模型进行了数字仿真和半实物仿真,实验结果表明,所给出的数学模型是正确的。研究结果对高精度系统设计具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 惯性导航算法 数学模型 等效陀螺漂移 晶振误差
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面向FPGA的惯性导航算法的研究与实现 被引量：1
3
作者 刘强军 张岩 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2018年第7期58-61,66,共5页
针对当前飞控系统中传感器多、运算量庞大,传统微处理器已难以满足其日益增长的性能需求,本文提出了一种面向FPGA的并行化惯性导航算法.本算法采用扩展卡尔曼滤波对结果做最优估计,四阶龙格库塔算法进行积分估计,同时将惯性导航算法进... 针对当前飞控系统中传感器多、运算量庞大,传统微处理器已难以满足其日益增长的性能需求,本文提出了一种面向FPGA的并行化惯性导航算法.本算法采用扩展卡尔曼滤波对结果做最优估计,四阶龙格库塔算法进行积分估计,同时将惯性导航算法进行模块化分割,采用流水线并行处理,提高解算速度.利用FPGA开发板驱动传感器,并在该FPGA上实现对数据的解算,解算结果由接口传输给微处理器,降低了对微处理器接口和性能的要求.最后仿真结果表明,本算法在速度和精度上均有良好的表现,验证了该算法在FPGA上实现的可行性. 展开更多
关键词 惯性导航算法 FPGA开发板 扩展卡尔曼滤波 龙格库塔算法
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基于虚拟圆球法向量的极区惯性导航算法 被引量：9
4
作者 刘潺 吴文启 +1 位作者 冯国虎 王茂松 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期421-428,共8页
提出了一种基于虚拟圆球法向量位置表示的具有全球范围适用性的惯性导航算法。避免了横坐标系、格网坐标系极区导航算法中参考椭球模型下曲率半径近似计算带来的误差问题,且不需要在极区算法和非极区算法之间进行复杂的切换。与地球坐... 提出了一种基于虚拟圆球法向量位置表示的具有全球范围适用性的惯性导航算法。避免了横坐标系、格网坐标系极区导航算法中参考椭球模型下曲率半径近似计算带来的误差问题,且不需要在极区算法和非极区算法之间进行复杂的切换。与地球坐标系下惯性导航算法相比,由于高度通道和水平通道的导航解算分开,便于通过阻尼抑制高度通道的误差发散问题。分别建立了高度通道和水平通道的误差微分方程,对极区和非极区惯性导航进行了统一的更加精确的误差特性分析。基于实际航海导航试验数据的仿真结果表明,相比横坐标系、格网坐标系极区导航算法,提出的极区导航算法形式简洁易实现,精度略高,且具有全球适用性。 展开更多
关键词 极区惯性导航算法 虚拟圆球 法向量 全球范围适用性
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基于对偶四元数的圆锥及划船误差补偿改进算法 被引量：5
5
作者 邢丽 熊智 +1 位作者 刘建业 杭义军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1336-1347,共12页
为提高高动态环境下的对偶四元数捷联惯性导航算法解算精度,将梯形数字积分算法应用于圆锥和划船误差补偿算法中,改进了姿态和速度解算算法,提高了对偶四元数捷联惯性导航算法的解算精度。在单个采样周期内,利用前一时刻采集的陀螺角速... 为提高高动态环境下的对偶四元数捷联惯性导航算法解算精度,将梯形数字积分算法应用于圆锥和划船误差补偿算法中,改进了姿态和速度解算算法,提高了对偶四元数捷联惯性导航算法的解算精度。在单个采样周期内,利用前一时刻采集的陀螺角速率信号和当前时刻采集的陀螺角速率信号,通过梯形积分方式计算角增量进行圆锥误差补偿;利用前一时刻采集的加速度计信号和当前时刻的加速度计信号,通过梯形积分方式计算速度增量并结合同一时刻的角增量进行划船误差补偿。通过设计的多组动态模拟仿真航迹验证表明,当角速率和比力作为圆锥和划船误差补偿算法输入时,梯形积分算法的精度高于传统的矩形积分算法,且航迹的动态性越高,改进算法的性能优势越显著。同时,通过动态跑车实验结果的分析对比,进一步验证了该改进算法的实用性。 展开更多
关键词 控制科学与技术 对偶四元数 捷联惯性导航算法 圆锥误差补偿算法 划船误差补偿算法 梯形积分方法
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一种基于贝叶斯估计的地磁辅助惯性导航算法 被引量：6
6
作者 刘岳峰 郑培晨 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期873-880,共8页
针对已有算法难以满足实际应用需求的问题,提出一种面向飞行器导航的基于贝叶斯估计的地磁辅助惯性导航算法,其核心思想是将估计区域网格化,将位置估计转化为概率估计。该算法给出了位置修正策略。基于实测地磁数据的仿真实验结果显示,... 针对已有算法难以满足实际应用需求的问题,提出一种面向飞行器导航的基于贝叶斯估计的地磁辅助惯性导航算法,其核心思想是将估计区域网格化,将位置估计转化为概率估计。该算法给出了位置修正策略。基于实测地磁数据的仿真实验结果显示,在仿真条件下,平均导航误差为89 m,首次修正惯导的平均时间为156 s,算法性能对初始估计误差的敏感性不显著。 展开更多
关键词 贝叶斯估计 地磁辅助惯性导航算法 概率估计
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一种小型无人倾转旋翼机全包线飞行的参数估计方法(英文) 被引量：2
7
作者 郭剑东 夏品奇 宋彦国 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期192-198,共7页
小型无人倾转旋翼机的核心是飞行控制系统与捷联惯性导航系统(SINS)。针对小型无人倾转旋翼机的不同飞行模式设计了一套线性、计算效率高的捷联导航算法,为控制系统提供真实可靠的反馈参数。在直升机悬停与小速度飞行模式,利用加速度计... 小型无人倾转旋翼机的核心是飞行控制系统与捷联惯性导航系统(SINS)。针对小型无人倾转旋翼机的不同飞行模式设计了一套线性、计算效率高的捷联导航算法,为控制系统提供真实可靠的反馈参数。在直升机悬停与小速度飞行模式,利用加速度计与磁强计的输出计算测量姿态角并根据角度与角速率的关系设计低阶线性姿态估计算法,递推解算出MEMS陀螺的漂移特性,并实时补偿测量的角速率。在倾转与飞机飞行模式飞行器具有持续加速与高速的飞行特性,利用磁强计解算当前航向并引入GPS的速度与位置参数,设计了基于误差的线性Kalman滤波器,提高持续加速飞行状态的姿态估计精度。数值仿真表明在全包线飞行过程中设计的捷联导航算法具有良好的测量精度,并利用小型无人倾转旋翼机的飞行试验,验证了算法的估计性能与可靠性。 展开更多
关键词 小型无人倾转旋翼机 捷联惯性导航算法 KALMAN滤波器 飞行参数估计
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