基于NB-IoT的养殖塘水质监测无人艇系统研究 被引量：11

1

作者 张启元 张烈山 +2 位作者 兰益成 陈莉 余箫 《电子测量技术》 北大核心 2021年第7期170-178,共9页

针对目前水产养殖业中水质监测难、调节难的行业痛点,采用NB-IoT技术,设计并研制了一种水质监测无人艇系统,可实现自主巡航采集水质,并在云端对水质进行实时监测与调节。采用数字罗盘、BD-GPS与IMU进行组合导航实现无人艇自主巡航以及... 针对目前水产养殖业中水质监测难、调节难的行业痛点,采用NB-IoT技术,设计并研制了一种水质监测无人艇系统,可实现自主巡航采集水质,并在云端对水质进行实时监测与调节。采用数字罗盘、BD-GPS与IMU进行组合导航实现无人艇自主巡航以及运动数据获取,航行过程中通过pH、浊度、溶解氧传感器采集水质数据,然后通过NB-IoT模块将水质与运动数据上传至OneNET云平台。以溶解氧调节为例,设计水质调节节点接收云平台指令对增氧机进行控制,从而实现水体溶解氧调节。实验结果表明,本系统较好的实现了设计目的与要求,在云端可实时观察水质与运动信息并下发指令控制增氧机调节溶氧含量,远程开启25 min后,溶氧量增加了0.11 mg/L;巡检某面积约为1公顷池塘的9个目标点,平均用时在5 min内,显示出良好的工作性能。 展开更多

关键词 水质监测 NB-IoT 无人艇 组合导航 云平台 水质调节

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GPS/INS组合导航算法性能评估平台 被引量：8

2

作者 王胜标 王俊璞 +2 位作者 倪静静 田蔚风 金志华 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第2期181-184,共4页

针对常规GPS/INS组合导航算法研发系统扩展性较差的问题,研发了一种GPS/INS组合导航算法性能评估实验平台。该实验平台具有较高的开放性和可扩展性,能够比较便利地嵌入各种导航系统进行仿真数据实验、真实数据实验,完成算法性能的评估... 针对常规GPS/INS组合导航算法研发系统扩展性较差的问题,研发了一种GPS/INS组合导航算法性能评估实验平台。该实验平台具有较高的开放性和可扩展性,能够比较便利地嵌入各种导航系统进行仿真数据实验、真实数据实验,完成算法性能的评估。文章首先介绍这一实验平台的基本结构,并给出了一些关键技术的解决方案,最后通过利用该平台进行仿真实验,结果验证了实验平台的GPS/INS组合导航算法性能评估是科学有效的。文章设计的多数据源导航模拟器和独立的算法库为今后的组合导航算法研究提供了有利的参考价值。 展开更多

关键词 组合导航 性能评估 实验平台 数据库

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INS/双星组合导航系统仿真平台研究 被引量：5

3

作者 赵龙 陈哲 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1888-1890,1915,共4页

建立了INS/双星组合导航系统仿真研究平台,提出了双星系统中2种误差的建模方法,即定位信息滞后误差和接收机定位零偏的建模方法,并详细地介绍了跑车试验方案、软件设计和测试,为INS/双星组合导航系统的仿真/半物理仿真研究提供了一个仿... 建立了INS/双星组合导航系统仿真研究平台,提出了双星系统中2种误差的建模方法,即定位信息滞后误差和接收机定位零偏的建模方法,并详细地介绍了跑车试验方案、软件设计和测试,为INS/双星组合导航系统的仿真/半物理仿真研究提供了一个仿真平台。 展开更多

关键词 组合导航 仿真平台 惯导系统 双星

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发射系下SINS/GPS/CNS多组合导航系统算法及实现 被引量：5

4

作者 潘加亮 熊智 +2 位作者 赵慧 郁丰 王丽娜 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期9-16,共8页

首先建立了发射惯性系下的组合导航系统模型,据此设计了基于联邦滤波器的SINS/GPS/CNS组合导航算法,最后研制了基于PC104硬件平台的组合导航算法验证样机。通过实时半物理仿真测试得出,三组合导航系统的姿态误差小于15″,位置误差小于1... 首先建立了发射惯性系下的组合导航系统模型,据此设计了基于联邦滤波器的SINS/GPS/CNS组合导航算法,最后研制了基于PC104硬件平台的组合导航算法验证样机。通过实时半物理仿真测试得出,三组合导航系统的姿态误差小于15″,位置误差小于10m,速度误差小于0.2m/s,表明所设计的组合导航系统算法正确,实现合理。 展开更多

关键词 发射惯性系 组合导航 系统实现 硬件平台

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组合导航系统仿真平台的设计与实现 被引量：2

5

作者 李宁 丁薇 张勇刚 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2014年第3期981-985,共5页

为了提高组合导航系统仿真的高效性和可视性,根据组合导航系统工作流程,提出了组合导航仿真平台的设计方案。该仿真平台对组合模型及组合滤波方法进行模块化处理,通过可视化界面进行便捷配置,能够实现多种组合模式下不同滤波方法性能的... 为了提高组合导航系统仿真的高效性和可视性,根据组合导航系统工作流程,提出了组合导航仿真平台的设计方案。该仿真平台对组合模型及组合滤波方法进行模块化处理,通过可视化界面进行便捷配置,能够实现多种组合模式下不同滤波方法性能的综合比较。基于Matlab/LabVIEW实现组合导航仿真平台的基本功能,并针对INS/GPS组合导航系统,对线性模型和非线性模型下不同的滤波方法进行仿真。仿真结果表明了组合导航仿真平台的功能,能够实现不同组合模式下不同滤波方法之间的性能比较。 展开更多

关键词 组合导航 仿真平台 惯导系统 综合比较 线性 非线性滤波算法

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基于伪距+伪距率组合的GPS／INS仿真平台开发 被引量：1

6

作者 张楠 罗建军 涂良辉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第SA期1111-1113,共3页

伪距+伪距率组合作为一种主要的深组合方式已日益广泛的应用于飞行器组合导航的研究领域。在研制组合导航系统之前,建立组合导航仿真平台是降低研制成本和缩短开发周期的有效途径。建立了基于伪距+伪距率组合模式的INS/GPS组合导航仿真... 伪距+伪距率组合作为一种主要的深组合方式已日益广泛的应用于飞行器组合导航的研究领域。在研制组合导航系统之前,建立组合导航仿真平台是降低研制成本和缩短开发周期的有效途径。建立了基于伪距+伪距率组合模式的INS/GPS组合导航仿真平台,并着重介绍组合子部分的模型、算法以及软件结构。最终的设计方案已应用于某型无人机仿真系统中。 展开更多

关键词 组合导航 INS GPS 伪距+伪距率 仿真平台

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基于嵌入式平台的MEMS/GPS组合导航系统实现研究 被引量：2

7

作者 黄欣 许建新 +1 位作者 孔雪博 熊智 《导航与控制》 2017年第1期11-16,43,共7页

主要研究基于PC104平台的MEMS/GPS组合导航系统硬件实现方法。首先设计了对MTi-30 MEMS器件与GPS接收机的数据采集软件,基于统计分析方法分析建立了传感器的误差模型参数,构建了MEMS/GPS组合算法模型,基于MEMS惯性器件和GPS接收机实测... 主要研究基于PC104平台的MEMS/GPS组合导航系统硬件实现方法。首先设计了对MTi-30 MEMS器件与GPS接收机的数据采集软件,基于统计分析方法分析建立了传感器的误差模型参数,构建了MEMS/GPS组合算法模型,基于MEMS惯性器件和GPS接收机实测数据确定了Kalman滤波器的系统噪声阵及量测噪声阵模型参数;然后利用实际测量数据进行了MEMS/GPS组合系统导航性能仿真;最后基于PC104嵌入式平台,构建了MEMS/GPS组合导航系统原理样机,分别在静态和动态情况下完成MEMS/GPS组合导航算法实时测试,导航结果验证了硬件平台及导航算法的正确性。 展开更多

关键词 MTi-30 组合导航 PC104平台 KALMAN滤波

原文传递

GNSS/INS组合导航算法设计及仿真系统实现

8

作者 王青江 付迪 《长江信息通信》 2023年第3期35-37,共3页

GNSS/INS具有良好的互补性,其中INS提供预测信息,GNSS提供量测更新信息从而实现优势互补。在实际应用中,需要通过大量的测试来对卡尔曼滤波的数学模型及其参数进行优化,然而在弹载、机载、航空等领域实际的测试需要耗费大量的人力财力,... GNSS/INS具有良好的互补性,其中INS提供预测信息,GNSS提供量测更新信息从而实现优势互补。在实际应用中,需要通过大量的测试来对卡尔曼滤波的数学模型及其参数进行优化,然而在弹载、机载、航空等领域实际的测试需要耗费大量的人力财力,因此需要搭建仿真系统验证卡尔曼滤波的性能并且对其进行优化。文章基于MATLAB可视化平台设计并搭建了GNSS/INS仿真平台,该平台可以仿真车载、弹载等应用场景,并且可以评估不同的滤波参数对导航性能及精度的影响。通过与成熟组合导航软件IE进行对比验证了仿真平台的正确性。 展开更多

关键词 卫星导航 组合导航 卡尔曼滤波 仿真平台

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基于视觉传达的船舶组合导航人机交互界面系统 被引量：1

9

作者 赵吉成 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第24期141-144,共4页

针对船舶航行环境复杂、天气多变等因素给船舶组合导航带来的诸多问题,提出一种基于视觉传达的船舶组合导航人机交互界面系统。首先设计带有地图创建、路径规划、人机交互、组合导航四大模块的硬件系统,秉持模块化的设计理念设计图像预... 针对船舶航行环境复杂、天气多变等因素给船舶组合导航带来的诸多问题,提出一种基于视觉传达的船舶组合导航人机交互界面系统。首先设计带有地图创建、路径规划、人机交互、组合导航四大模块的硬件系统,秉持模块化的设计理念设计图像预处理和基于地图匹配-GPS-航行状态组合的软件程序,并在程序中添加图像特征提取技术,获取地图图像的直线特征。最后将软件程序添加到硬件系统中,利用地图匹配算法获取最佳航行路径。实验结果表明,系统的导航精度高、轨迹规划和避障能力强。 展开更多

关键词 组合导航平台 人机交互模块 视觉传感器 图像预处理 地图匹配法

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一种基于传感器触发的组合导航系统平台 被引量：1

10

作者 侯友轩 裴福俊 +1 位作者 崔平远 郑黎方 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第8期1844-1846,共3页

提出了一种采用DSP+Dual-Ram+C51硬件平台,基于导航传感器触发,成本低廉、简单可靠的组合导航试验平台,给出了硬件及软件设计方案以及IMU与GPS信号不同步的处理方法;基于TL16C554和89C51的多串口采集板弥补DSP薄弱数据采集能力;双口Ram... 提出了一种采用DSP+Dual-Ram+C51硬件平台,基于导航传感器触发,成本低廉、简单可靠的组合导航试验平台,给出了硬件及软件设计方案以及IMU与GPS信号不同步的处理方法;基于TL16C554和89C51的多串口采集板弥补DSP薄弱数据采集能力;双口Ram用于51和DSP间高速数据共享;DSP负责捷联解算,滤波等处理,发挥其强大的运算能力;51和DSP程序的运行都直接或间接依赖于导航传感器触发。 展开更多

关键词 组合导航 传感器触发 试验平台

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基于WiFi和地磁组合的网络化定位系统设计 被引量：1

11

作者 顾青涛 孙书良 《无线电工程》 2018年第8期655-660,共6页

针对当前基于移动端室内定位存在精度有限且易受干扰等问题,提出一种基于接收Wi Fi信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)与地磁数据融合的服务器端位置解算的室内定位方案。构建室内平面地图并将移动端采集的平面位... 针对当前基于移动端室内定位存在精度有限且易受干扰等问题,提出一种基于接收Wi Fi信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)与地磁数据融合的服务器端位置解算的室内定位方案。构建室内平面地图并将移动端采集的平面位置坐标、最近与次最近RSSI、Wi Fi和地磁数据组成联合指纹并建立数据库,服务器端通过筛选最近与次最近的RSSI并进行粗匹配后,再以地磁数据的豪斯多夫(hausdorff)距离作为相关度开展精匹配并完成室内位置信息的获取,开展Wi Fi和地磁融合算法的实现,并分别基于Android和java EE平台完成移动端人机交互和服务器端的搭建。实验结果表明,RSSI与地磁融合后得到的室内位置误差优于3 m,可满足日常生活中的室内定位需求。 展开更多

关键词 组合导航 WIFI 地磁 服务器 移动平台

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空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台方案研究(英文) 被引量：1

12

作者 周姜滨 袁建平 +1 位作者 罗建军 岳晓奎 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第19期5380-5383,共4页

在研制空间飞行器导航系统的过程中,搭建导航仿真平台能够有效地节约成本并缩短研发周期。在模块化、通用化和标准化设计原则的指导下,利用多台计算机和相应的数据总线开发了空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台。在空间飞行器导航系... 在研制空间飞行器导航系统的过程中,搭建导航仿真平台能够有效地节约成本并缩短研发周期。在模块化、通用化和标准化设计原则的指导下,利用多台计算机和相应的数据总线开发了空间飞行器分布式通用组合导航仿真平台。在空间飞行器导航系统特性分析的基础上,提出了捷联惯性导航系统、GPS、脉冲星导航系统、磁强计和星敏感器组合导航方案,设计了仿真平台的结构,论述了仿真平台的硬件设计、软件开发和算法,并探讨了仿真平台的扩展性能。试验表明该仿真平台能够逼真地模拟空间飞行器导航系统,并为设计者提供有益的建议。 展开更多

关键词 分布式 组合导航系统 仿真平台 空间飞行器

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基于模型辅助捷联惯导组合导航仿真

13

作者 李宁 丁薇 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第2期405-410,共6页

为提高自主式水下潜器(AUV)捷联惯导(SINS)的自主导航精度,增强系统鲁棒性,采用了有关H∞滤波的AUV模型辅助的组合导航方法。克服当海底深度超出多普勒测速仪(DVL)范围时,SINS/DVL组合模式失效导致的捷联惯导误差迅速增大问题。针对传... 为提高自主式水下潜器(AUV)捷联惯导(SINS)的自主导航精度,增强系统鲁棒性,采用了有关H∞滤波的AUV模型辅助的组合导航方法。克服当海底深度超出多普勒测速仪(DVL)范围时,SINS/DVL组合模式失效导致的捷联惯导误差迅速增大问题。针对传统卡尔曼滤波中系统模型和外部干扰统计噪声不确定时,系统精度降低的情况,提出采用H∞滤波提高系统精度和鲁棒性。在Matlab/LabVIEW的仿真平台上验证组合方法的可行性,仿真结果表明,基于H∞滤波的模型辅助捷联惯导方法能够有效提高组合导航系统精度、鲁棒性,是DVL工作失效时的备份导航系统,并能够有效抑制AUV在模型不准确的情况下Kalman滤波的发散问题。 展开更多

关键词 组合导航 仿真平台 捷联惯导 模型辅助

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基于FPGA与DSP的INS/BDS组合导航数据精确对准方法

14

作者 纪志敏 李杰 +3 位作者 胡陈君 张泽宇 王帅 李炳臻 《电子测量技术》 北大核心 2022年第2期22-25,共4页

INS/BDS组合导航数据来源于不同的分系统,而不同系统之间在硬件和软件方面的因素都会导致系统间数据不同步,影响最终组合导航精度。可见在组合导航的应用中数据对准非常重要。针对这一问题,采用FPGA+DSP小型导航解算平台实现INS/BDS组... INS/BDS组合导航数据来源于不同的分系统,而不同系统之间在硬件和软件方面的因素都会导致系统间数据不同步,影响最终组合导航精度。可见在组合导航的应用中数据对准非常重要。针对这一问题,采用FPGA+DSP小型导航解算平台实现INS/BDS组合导航数据对准的方法。将BDS接收机的1PPS所激发的可调脉冲作为中断,通过FPGA主控芯片的控制实现对惯性传感器以及卫星导航模块的数据采集编帧和计时,然后由DSP实现对时延误差的计算以及外推拟合补偿,从而达到INS/BDS实时数据同步对准的目的。多次试验对比表明,该方法能够将位置精度提高50%左右,能够达到并且完成数据对准的要求,有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 INS/BDS 组合导航 数据同步 嵌入式平台 FPGA DSP

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基于软总线多传感器组合导航试验平台研究

15

作者 张军 张兴会 《现代电子技术》 2010年第5期157-160,共4页

在分析软总线结构特点的基础上,针对多种传感器组合导航中各类传感器的特征和应用特点,提出基于软插件/软总线结构的多传感器组合导航试验平台的结构模型,构建传感器分类软插件模型,将软总线技术用于组合导航试验仿真环境中,为"软... 在分析软总线结构特点的基础上,针对多种传感器组合导航中各类传感器的特征和应用特点,提出基于软插件/软总线结构的多传感器组合导航试验平台的结构模型,构建传感器分类软插件模型,将软总线技术用于组合导航试验仿真环境中,为"软插件"集成提供一个一致的平台,通过统一的接口规范实现异构导航传感器插件的即插即用,讨论了基于软总线组合导航试验系统的构架和实现方法。 展开更多

关键词 软总线 软插件 多传感器 组合导航 平台

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基于UKF的新型北斗/SINS组合系统直接法卡尔曼滤波 被引量：11

16

作者 汪秋婷 胡修林 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期376-379,共4页

针对传统的间接法卡尔曼滤波在北斗/捷联惯导(serial inertial navigation system,SINS)组合导航系统中无法实现较高的定位精度且计算的冗余度大的缺点,提出一种基于无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的新型组合系统滤波算... 针对传统的间接法卡尔曼滤波在北斗/捷联惯导(serial inertial navigation system,SINS)组合导航系统中无法实现较高的定位精度且计算的冗余度大的缺点,提出一种基于无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)的新型组合系统滤波算法。本算法以SINS输出的导航参数及平台误差角等作为系统状态,无源北斗输出的位置速度参数作为量测,采用改进的UKF方法进行数据融合,并直接计算组合系统导航参数的最优估计。实验结果表明,新算法可以降低对伪距误差模型的精确度要求,同时避免非线性系统状态方程的线性化,简化滤波参数的调整过程,从而有效地缩短组合导航系统的解算时间,提高定位精度。 展开更多

关键词 惯导系统 北斗/捷联惯导组合导航系统 扩展卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波 平台误差角

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AUV惯性基组合导航虚拟仿真在实验教学中的应用

17

作者 马晓爽 郭家杰 +1 位作者 朱乔红 胡正忻 《教育教学论坛》 2024年第51期145-148,共4页

为满足实验教学需求,基于vue3框架设计并开发了自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)惯性基组合导航虚拟仿真实验平台,以服务本科生的模拟真实海洋环境的导航实验教学环节。该平台集成了几类经典导航传感器模型和信息... 为满足实验教学需求,基于vue3框架设计并开发了自主式水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)惯性基组合导航虚拟仿真实验平台,以服务本科生的模拟真实海洋环境的导航实验教学环节。该平台集成了几类经典导航传感器模型和信息融合算法,学生可通过交互式可视化界面对运载体机动状态、导航传感器参数进行设置,从而获得反映真实环境的传感器模拟数据,并进行导航解算、重复观察,揭示不同实验条件、不同导航方式以及不同导航算法对于导航性能的影响。通过该虚拟仿真实验平台进行实验教学,突破了传统实验教学的诸多限制,具有教学方法合理、实验界面设计科学、代码可移植性和扩展性好等优点,有助于学生深入理解惯性基组合导航原理。 展开更多

关键词 自主式水下航行器 惯性导航 组合导航 虚拟仿真实验平台

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组合导航课程可视化教学模式探索

18

作者 娄艺蓝 任思衡 徐俊峰 《科学与信息化》 2024年第19期149-152,共4页

传统组合导航教学的内容多概念广难度深,对于职教学员来说理解困难,教学效果不佳。本研究使用的自主导航训练平台可以提供一个良好的可视化导航结果,主要包括惯卫组合导航可视化、激光雷达模块可视化和双目图像识别模块可视化三部分。... 传统组合导航教学的内容多概念广难度深,对于职教学员来说理解困难,教学效果不佳。本研究使用的自主导航训练平台可以提供一个良好的可视化导航结果,主要包括惯卫组合导航可视化、激光雷达模块可视化和双目图像识别模块可视化三部分。组合导航技术课程可视化教学模式可以突破传统组合导航黑盒子教学状态,在教学中把组合导航的过程开源化、可视化展示出来,提供给学员一种更直观,更理想的学习平台,提升授课效果。 展开更多

关键词 组合导航 可视化 自主导航训练平台

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发射系下SINS/GPS组合导航系统的算法研究 被引量：3

19

作者 殷德全 熊智 +2 位作者 施丽娟 林爱军 郁丰 《兵工自动化》 2017年第10期6-10,共5页

基于地理坐标系下的传统捷联惯性导航系统无法直接获取发射系下的导航参数,难以满足空天飞行器等高轨道飞行器对高精度、高可靠性导航系统的需求,研究了发射系下捷联惯性导航算法。搭建了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的SINS/GPS组合导航模型... 基于地理坐标系下的传统捷联惯性导航系统无法直接获取发射系下的导航参数,难以满足空天飞行器等高轨道飞行器对高精度、高可靠性导航系统的需求,研究了发射系下捷联惯性导航算法。搭建了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的SINS/GPS组合导航模型,传感器获取的导航量测信息直接在发射系下进行捷联惯导解算,为飞行器等提供位置、姿态等信息。采用STM32、XSENS惯性器件和GPS接收机构建相应的算法验证平台。实验结果表明:发射系下的SINS/GPS组合导航系统能提供较高的导航精度,从而验证了发射系下的SINS/GPS组合导航系统算法的正确性与合理性。 展开更多

关键词 发射惯性系 SINS/GPS组合导航 EKF 硬件平台

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