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基于多传感器数据融合的长输埋地管道中心线测量 被引量：21
1
作者 李睿 冯庆善 +4 位作者 蔡茂林 李海军 张海亮 刘成海 赵晓明 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期987-992,共6页
针对长距离油气管道的中心线测量问题,提出了一种利用多传感器数据融合的管道中心线计算方法。当使用管道内检测器对长距离油气管道进行内检测时,在内检测器上装载惯性测量单元(IMU)和里程计,通过加载低频发射机激发地面GPS标记盒获得... 针对长距离油气管道的中心线测量问题,提出了一种利用多传感器数据融合的管道中心线计算方法。当使用管道内检测器对长距离油气管道进行内检测时,在内检测器上装载惯性测量单元(IMU)和里程计,通过加载低频发射机激发地面GPS标记盒获得内检测的位置信息。使用导航系统和非线性动态系统进行误差建模,利用IMU数据及里程计数据进行航位推算,并采用扩展型卡尔曼滤波器对惯导系统及里程计的各项误差进行估计和补偿,结合地面GPS标记点数据最终得出准确的管道中心线位置信息。通过对同一节长度的管道在2次不同时间测量的管道中心线轨迹数据进行对比分析可知,两次测量获得的惯导中心线数据在水平方向的综合偏离误差为0.35 m,高度方向的综合误差为0.74 m。为进一步验证测量精度,对埋地管道某处特征点进行了开挖验证,检测器的误差在1 m以内。为埋地油气管道的安全运行提供了一种有效的测量手段。 展开更多
关键词 长输管道内检测 传感器融合 惯性导航 扩展卡尔曼滤波器 误差修正
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基于虚拟仪器的惯导测试与故障诊断系统的设计 被引量：5
2
作者 刘宗玉 陈明 +1 位作者 王玮 王安山 《测控技术》 CSCD 2003年第3期51-53,56,共4页
惯性导航系统在航空航天中具有极其重要的作用 ,而国内惯性导航系统的检测设备技术落后 ,自动化程度低 ,已不能满足技术发展的要求。介绍了一种采用专家系统和虚拟仪器技术的惯导自动测试与故障诊断系统 ,并给出了系统硬件和软件的设计... 惯性导航系统在航空航天中具有极其重要的作用 ,而国内惯性导航系统的检测设备技术落后 ,自动化程度低 ,已不能满足技术发展的要求。介绍了一种采用专家系统和虚拟仪器技术的惯导自动测试与故障诊断系统 ,并给出了系统硬件和软件的设计与实现方法 ,该系统的应用极大提高了检测智能化和自动化程度。 展开更多
关键词 虚拟仪器 故障诊断 自动测试系统 惯性导航
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信息熵在导航传感器故障诊断中的应用研究 被引量：11
3
作者 钱华明 朱明 陈亮 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第A01期216-219,共4页
对组合导航系统中占主要地位的惯导系统进行故障诊断研究,给出了一种基于小波包能量熵的神经网络故障诊断方法。利用小波包分析原理对原始故障信号进行3层的小波包分解,并提取小波包能量熵,然后构造信号的小波包特征向量,以此向量作为... 对组合导航系统中占主要地位的惯导系统进行故障诊断研究,给出了一种基于小波包能量熵的神经网络故障诊断方法。利用小波包分析原理对原始故障信号进行3层的小波包分解,并提取小波包能量熵,然后构造信号的小波包特征向量,以此向量作为故障样本对3层BP神经网络进行训练,实现智能化故障诊断。采用惯导系统中关键性器件陀螺仪进行仿真研究,仿真结果表明此方法可有效地检测故障且提高了精度。 展开更多
关键词 信息熵 小波包能量熵 神经网络 惯性导航 陀螺仪 故障诊断
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基于PC104的水下航行器导航系统设计 被引量：7
4
作者 曹永辉 高勇 +1 位作者 石秀华 许晖 《计算机测量与控制》 CSCD 2006年第3期368-370,共3页
导航系统是水下航行器的重要组成部分,为了实现水下航行器的精确导航,采用了以PC104工控计算机为核心、GPS定位和惯性导航相结合的导航系统的改进方案,给出了导航系统的工作原理及基本硬件组成,介绍了惯性测量单元、GPS、电子罗盘等传... 导航系统是水下航行器的重要组成部分,为了实现水下航行器的精确导航,采用了以PC104工控计算机为核心、GPS定位和惯性导航相结合的导航系统的改进方案,给出了导航系统的工作原理及基本硬件组成,介绍了惯性测量单元、GPS、电子罗盘等传感器与主控计算机进行通讯的各个软件模块的功能,并使用了异步卡尔曼滤波器进行数据融合与航位推算;该系统在提高导航精度的同时还具有通用性,可适用于不同类型的水下航行器。 展开更多
关键词 PC104工控机 导航系统 惯性测量单元 惯性导航 卡尔曼滤波
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旋翼无人机视觉/惯性组合导航技术研究 被引量：7
5
作者 陈润泽 郝向阳 +1 位作者 陶健 杨高杰 《电子测量技术》 北大核心 2021年第12期121-127,共7页
随着旋翼无人机的日益发展且其任务中面临环境的复杂性不断提升,单一传感器已经表现出明显不足,因此需要有自主性更强的组合导航方法用以辅助其完成各类急难险重任务。从视觉、惯性的基本概念入手,较为全面地分析了此类组合的优势所在... 随着旋翼无人机的日益发展且其任务中面临环境的复杂性不断提升,单一传感器已经表现出明显不足,因此需要有自主性更强的组合导航方法用以辅助其完成各类急难险重任务。从视觉、惯性的基本概念入手,较为全面地分析了此类组合的优势所在。而后对旋翼无人机的基本情况进行介绍,并着重分析以其为载体实现视觉/惯性组合导航的关键技术,包含视觉前端、初始化以及具体的融合方法。特别是对近几年表现出色的算法进行介绍,并分析了其优缺点,最后根据现有文献总结分析了当前针对旋翼无人机实现视觉/惯性组合导航需进一步深入研究的问题。 展开更多
关键词 旋翼无人机 视觉/惯性 组合导航 初始化 融合
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惯性导航/双星组合导航的可行性研究 被引量：6
6
作者 乔洋 赵育善 赵金才 《上海航天》 2003年第4期34-37,共4页
根据国外惯性导航 /卫星组合的研究、发展和应用情况 ,分析了惯性导航 /双星组合的必要性和可实现性 ;提出了惯性导航 /双星组合中存在的主要问题和可能的对策。研究结果表明 ,惯性导航系统 (INS)和双星定位系统的组合是完全必要和可行... 根据国外惯性导航 /卫星组合的研究、发展和应用情况 ,分析了惯性导航 /双星组合的必要性和可实现性 ;提出了惯性导航 /双星组合中存在的主要问题和可能的对策。研究结果表明 ,惯性导航系统 (INS)和双星定位系统的组合是完全必要和可行的 ;惯性导航 展开更多
关键词 惯性导航 双星定位 组合导航 可行性 对策
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激光陀螺漂移数据的自适应Kalman滤波 被引量：5
7
作者 邓志红 王跃鹏 +1 位作者 付梦印 肖烜 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第2期25-27,共3页
针对Sage-Husa自适应Kalman滤波算法存在不能同时估计系统过程噪声方差和量测噪声方差的问题,结合激光陀螺漂移数据的特点,设计了2种改进的Sage-Husa自适应Kalman滤波算法:系统过程噪声时变的自适应滤波算法和系统过程噪声与量测噪声统... 针对Sage-Husa自适应Kalman滤波算法存在不能同时估计系统过程噪声方差和量测噪声方差的问题,结合激光陀螺漂移数据的特点,设计了2种改进的Sage-Husa自适应Kalman滤波算法:系统过程噪声时变的自适应滤波算法和系统过程噪声与量测噪声统计特性分开估计的并行Sage-Husa自适应滤波算法。仿真结果表明:所述方法改进算法能够有效提高数据精度,且对系统的初值不敏感。 展开更多
关键词 惯性导航 陀螺漂移 自适应滤波
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一种亚轨道飞行器再入段组合导航方法 被引量：5
8
作者 杨峰 程承 +1 位作者 张共愿 程咏梅 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期729-733,共5页
针对亚轨道飞行器再入飞行段的环境特性,设计了由INS、GPS、CNS组成的容错型组合导航系统,该系统能根据不同飞行阶段选择相应的传感器组合方案,将处于运行状态且无故障的子系统信息自动地实现最优融合。仿真结果表明,所设计系统具有良... 针对亚轨道飞行器再入飞行段的环境特性,设计了由INS、GPS、CNS组成的容错型组合导航系统,该系统能根据不同飞行阶段选择相应的传感器组合方案,将处于运行状态且无故障的子系统信息自动地实现最优融合。仿真结果表明,所设计系统具有良好的容错性,并达到了较高的导航精度。 展开更多
关键词 惯性导航 亚轨道飞行器 再入返回飞行段 组合导航
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基于PostEngineer虚拟仿真平台的舰艇导航装备虚拟保障研究 被引量：5
9
作者 李昂 宗磊 《舰船电子工程》 2016年第9期66-69,共4页
装备的操作和维修采用实装的训练方式普遍存在成本高、难度大、风险大、周期长的缺点,利用虚拟装备技术将训练的部分内容移植到虚拟装备上,能有效避免这些缺点,将具有完全自主二次开发能力的PostEngineer虚拟仿真平台应用于舰艇导航装... 装备的操作和维修采用实装的训练方式普遍存在成本高、难度大、风险大、周期长的缺点,利用虚拟装备技术将训练的部分内容移植到虚拟装备上,能有效避免这些缺点,将具有完全自主二次开发能力的PostEngineer虚拟仿真平台应用于舰艇导航装备的虚拟维修设计,实现了X/XXXXXX型惯性导航系统的三维虚拟建模和交互。通过支持多领域知识的数字仿真求解引擎技术,建立了按系统运动规律运行及响应的X/XXXXXX型惯性导航系统虚拟模块,为用户提供了直观、逼真的维修训练环境。 展开更多
关键词 虚拟保障 PostEngineer 舰艇导航装备 惯性导航
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直升机超视距主动引导定位误差分析 被引量：5
10
作者 徐清华 徐海刚 李中良 《指挥控制与仿真》 2006年第5期60-63,共4页
针对用直升机引导超视距导弹攻击目标的需求,对直升机超视距引导定位的误差来源进行探讨,利用微分原理求解三角形误差的方法,建立惯导大地法、航姿大地法、双向定位法三种不同引导定位方法的误差求解模型。利用误差来源数据进行编程解... 针对用直升机引导超视距导弹攻击目标的需求,对直升机超视距引导定位的误差来源进行探讨,利用微分原理求解三角形误差的方法,建立惯导大地法、航姿大地法、双向定位法三种不同引导定位方法的误差求解模型。利用误差来源数据进行编程解算模型,最后得出定位误差分析结论,为舰载反舰导弹精确超视距攻击提供有益的参考。 展开更多
关键词 超视距 定位误差 航姿大地法 惯导大地法 双向定位法
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旋转惯导系统中的圆锥误差分析及其补偿 被引量：5
11
作者 赖际舟 吕品 +1 位作者 张玲 刘建业 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期159-164,共6页
圆锥误差是由转动不可交换性误差引起的,存在于惯导系统导航解算的一种误差形式。由于基于旋转调制方式的惯导系统运动模式与传统捷联惯导系统不同,因此圆锥误差的表现形式也会发生相应变化。首先建立了旋转调制惯导系统的圆锥运动模型... 圆锥误差是由转动不可交换性误差引起的,存在于惯导系统导航解算的一种误差形式。由于基于旋转调制方式的惯导系统运动模式与传统捷联惯导系统不同,因此圆锥误差的表现形式也会发生相应变化。首先建立了旋转调制惯导系统的圆锥运动模型,对其不可交换性误差进行了推导。在此基础上分析了基于等效旋转矢量的多子样算法在旋转惯导系统圆锥误差补偿中的应用效果以及旋转方案对圆锥误差补偿的影响,最终通过仿真对理论分析进行了验证。仿真结果表明,圆锥误差对于旋转惯导系统的影响要大于传统惯导系统,但可以通过改变旋转方式来对圆锥误差进行抑制。 展开更多
关键词 惯性导航 旋转惯导系统 转动不可交换性误差 多子样算法 圆锥误差补偿
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一种基于天空光偏振特性的天文导航方式 被引量：5
12
作者 王光辉 朱海 +1 位作者 莫军 徐剑锋 《中国航海》 CSCD 北大核心 2009年第1期14-16,33,共4页
为了实现天文导航方式的全天候和全自动,分析了因大气对太阳光的散射所形成的天空光的偏振分布与太阳方向的关系,提出了一种天文导航方式。该导航方式通过在两个垂直方向上同时、自动地测量天空光的光振动方向来实现,给出了相应的定位... 为了实现天文导航方式的全天候和全自动,分析了因大气对太阳光的散射所形成的天空光的偏振分布与太阳方向的关系,提出了一种天文导航方式。该导航方式通过在两个垂直方向上同时、自动地测量天空光的光振动方向来实现,给出了相应的定位、定向模型。利用该导航方式,能够自动地提供舰船的位置和航向信息,以实现对舰船惯性导航系统的两点校,对最终实现惯性导航系统校正的自动化具有重大现实意义。 展开更多
关键词 水路运输 惯性导航 校正 天空光 偏振
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遗传神经网络在导航传感器故障诊断中的应用 被引量：5
13
作者 钱华明 王雯升 《中国航海》 CSCD 北大核心 2009年第1期6-9,共4页
对船用组合导航系统中占主要地位的惯导系统进行故障诊断研究,提出了基于遗传算法优化的神经网络故障诊断模型。利用改进的遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行遗传操作,获得具有一定遍历性的初始权值和阈值,然后再利用神经网络的L-M... 对船用组合导航系统中占主要地位的惯导系统进行故障诊断研究,提出了基于遗传算法优化的神经网络故障诊断模型。利用改进的遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行遗传操作,获得具有一定遍历性的初始权值和阈值,然后再利用神经网络的L-M训练方法进行训练,克服了BP神经网络搜索速度慢和容易陷入局部极值的缺点,保证了训练过程收敛。对采集到的传感器故障信号进行预处理,故障特征信号作为改进遗传神经网络的输入信号来检测故障。采用惯导系统陀螺仪故障信号进行仿真研究,结果表明此方法可有效地检测故障且提高了系统精度。 展开更多
关键词 船舶、舰船工程 遗传算法 神经网络 惯性导航 陀螺仪 故障诊断
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直升机超视距主动引导定位分析 被引量：3
14
作者 黄志宇 徐清华 +1 位作者 谢国新 刘钢 《舰船电子工程》 2007年第1期58-59,197,共3页
针对直升机成为超视距导弹攻击引导兵力的需求,对直升机超视距引导定位方法及解算模型进行探讨,采用大地主题正反解方法,建立惯导大地法、航姿大地法、双向定位法三种不同引导定位方法的定位解算模型,并编程进行模型解算,为舰载反舰导... 针对直升机成为超视距导弹攻击引导兵力的需求,对直升机超视距引导定位方法及解算模型进行探讨,采用大地主题正反解方法,建立惯导大地法、航姿大地法、双向定位法三种不同引导定位方法的定位解算模型,并编程进行模型解算,为舰载反舰导弹进行精确超视距导弹攻击提供引导保障。 展开更多
关键词 超视距 惯导大地法 航姿大地法 双向定位法
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机动天基平台惯性/天文组合导航的研究 被引量：2
15
作者 黄远 王可东 +1 位作者 刘宝 王海涌 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第A01期47-49,54,共4页
为了实现机动天基平台的长时间、高精度和低成本自主导航,采用了低精度惯性导航系统和天文导航系统进行组合。以扩展卡尔曼滤波算法为基础,通过建立系统状态方程和量测方程,并进行量测方程的线性化,将捷联惯导和星敏感器分别测得的姿态... 为了实现机动天基平台的长时间、高精度和低成本自主导航,采用了低精度惯性导航系统和天文导航系统进行组合。以扩展卡尔曼滤波算法为基础,通过建立系统状态方程和量测方程,并进行量测方程的线性化,将捷联惯导和星敏感器分别测得的姿态信息进行数据融合,估计出组合导航系统的误差状态量,从而修正捷联惯导系统的导航参数。仿真结果表明,在1000s内,平台姿态角误差稳定收敛在20?,定位误差优于纯惯导解算,证实了该方案的实用性。 展开更多
关键词 组合导航 惯性导航 天文导航 扩展卡尔曼滤波
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捷联惯导快速传递对准可观测性分析与机动方案设计 被引量：2
16
作者 蔡静 王晓飞 +2 位作者 赵春明 王君 李涛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期431-437,共7页
基于“速度+姿态”的快速传递对准对实际失准角的估计精度和速度与载体机动密不可分,尤其在大失准角条件下非线性系统观测性分析和可观测度定义仍没有统一方法。首先,在基于量测失准角快速传递对准线性模型的基础上,通过构造可观测性矩... 基于“速度+姿态”的快速传递对准对实际失准角的估计精度和速度与载体机动密不可分,尤其在大失准角条件下非线性系统观测性分析和可观测度定义仍没有统一方法。首先,在基于量测失准角快速传递对准线性模型的基础上,通过构造可观测性矩阵,分析得出状态量可观测的充分条件;然后,通过构建大失准角条件下快速传递对准非线性数学模型,从全局可观测性的角度出发,系统地推衍非线性系统可观测性与载体机动之间的关系,为载体机动方案的选取提供理论基础;最后,通过仿真实验验证理论分析的正确性。仿真结果表明:在摇摆机动条件下,无论是小失准角还是大失准角,主、子惯导载体的实际失准角在10 s内均可达到约3’的精度。 展开更多
关键词 惯性导航 传递对准 “速度+姿态”匹配 可观测性分析
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飞行器导航传感器故障诊断的应用研究 被引量：3
17
作者 张玉 尹腾飞 贾海云 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第2期68-71,共4页
研究导航传感器故障诊断问题,由于飞行器导航传感器所处环境十分复杂,导航系统由多种部件组成,故障存在许多随机性、模糊性和不确定性因素,难以建立确定数学模型。传统线性模型故障诊断准确率低。为了提高飞行器导航传感器故障诊断准确... 研究导航传感器故障诊断问题,由于飞行器导航传感器所处环境十分复杂,导航系统由多种部件组成,故障存在许多随机性、模糊性和不确定性因素,难以建立确定数学模型。传统线性模型故障诊断准确率低。为了提高飞行器导航传感器故障诊断准确率,提出一种神经网络的导航传感器故障诊断方法。飞行器导航传感器发生故障时信号中会产生突变成分,利用小波包对原始故障信号进行分解,提取信号特征向量,然后将特征向量输入神经网络训练,实现飞行器导航传感器故障智能化诊断。在Matlab平台实现传感器故障诊断的仿真,结果表明,神经网络提高了飞行器导航传感器故障诊断的准确率,是一种在线、行之有效的导航传感器故障方法。 展开更多
关键词 小波包 神经网络 导航传感器 故障诊断
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组合导航系统的可靠性分析 被引量：2
18
作者 王珍熙 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第2期206-214,共9页
针对ＧＰＳ／ＩＮＳ／ＲＡ组合导航系统的组合方案，应用故障树分析法（ＦＴＡ）对该系统的可靠性进行分析。分别建立了以组合导航系统故障作为顶事件的故障树以及以高度通过故障作为顶事件的故障树，从而为分析组合导航系统的可靠性提... 针对ＧＰＳ／ＩＮＳ／ＲＡ组合导航系统的组合方案，应用故障树分析法（ＦＴＡ）对该系统的可靠性进行分析。分别建立了以组合导航系统故障作为顶事件的故障树以及以高度通过故障作为顶事件的故障树，从而为分析组合导航系统的可靠性提供了直观而有效的分析方法。在所建立的故障树基础上推导系统可靠性数学模型，并应用马尔科夫过程理论分析可维修组合导航系统在组合传感器这一级的各种状态，建立了状态转移图，推导出这一级的有效度Ａ及ＭＴＢＦ的数学模型，为定量评价系统可靠性提供参考。 展开更多
关键词 航空 导航 组合导航 惯性导航 故障树分析法
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惯性测量单元的标定方法与补偿分析研究 被引量：2
19
作者 王培云 《电子测试》 2021年第13期50-52,30,共4页
惯性测量单元是三轴陀螺和三轴加速度计提供包含运动物体姿态和位置信息的6个独立惯性参数,3个敏感轴严格互相垂直才能构成空间的直角坐标系,零偏和标度因数是影响精度的最大因素,并且对温度非常敏感,对精度产生非常大的影响,这个时候... 惯性测量单元是三轴陀螺和三轴加速度计提供包含运动物体姿态和位置信息的6个独立惯性参数,3个敏感轴严格互相垂直才能构成空间的直角坐标系,零偏和标度因数是影响精度的最大因素,并且对温度非常敏感,对精度产生非常大的影响,这个时候就必须进行标定,建立误差模型进行补偿。 展开更多
关键词 惯性 航天 导航 陀螺 加速度计
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新型组合导航定位技术在机场抢建中的应用 被引量：1
20
作者 王何巍 洪勇 《地理信息世界》 2014年第1期116-119,共4页
在机场抢修抢建中,对测量系统的作业时间、定位精度、可靠性具有较高的要求,本文提出了一种新型高精度IMU/TS组合定位导航方法,引入激光跟踪定位/惯性组合导航理念,分析了系统组成以及各传感器的误差项,将系统时间延迟作为新的状态估计... 在机场抢修抢建中,对测量系统的作业时间、定位精度、可靠性具有较高的要求,本文提出了一种新型高精度IMU/TS组合定位导航方法,引入激光跟踪定位/惯性组合导航理念,分析了系统组成以及各传感器的误差项,将系统时间延迟作为新的状态估计参数,采用卡尔曼滤波器将IMU和TS数据进行数据融合处理,并在车载动态应用条件下同IMU/GPS组合定位导航系统进行了实验数据比对,验证了在无GNSS信号环境下IMU/TS组合定位导航系统的位置测量精度。 展开更多
关键词 激光跟踪 惯性导航 IMU TS 组合导航 卡尔曼滤波
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