基于BDS/INS紧组合的动对动相对导航算法 被引量：3

1

作者 付希禹 孙永荣 +2 位作者 吴玲 曾庆化 刘建业 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第2期224-228,280,共6页

针对动对动相对定位中卫星观测质量不佳、信号易丢失导致北斗卫星导航系统定位精度不高、无法连续定位的问题,提出了一种基于BDS/INS紧组合的动对动相对导航算法。通过惯导系统与北斗卫星导航系统紧组合的方式,以捷联惯导误差作为组合... 针对动对动相对定位中卫星观测质量不佳、信号易丢失导致北斗卫星导航系统定位精度不高、无法连续定位的问题,提出了一种基于BDS/INS紧组合的动对动相对导航算法。通过惯导系统与北斗卫星导航系统紧组合的方式,以捷联惯导误差作为组合系统状态量,通过多普勒信息进行伪距平滑,并利用扩展卡尔曼滤波将惯导及卫星观测信息进行融合,解算相对导航结果。通过车载实验对所提出的相对导航算法进行了验证,实验结果表明,所提出的BDS/INS紧组合动对动相对导航算法能够保持分米级相对导航精度,卫星信号短时中断时,能有效保持高精度相对导航结果输出。 展开更多

关键词 北斗导航 惯性导航 紧组合 动对动 相对导航 扩展卡尔曼滤波

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BDS/INS紧组合三频动对动模糊度解算方法 被引量：3

2

作者 赵修斌 朱楚江 +2 位作者 庞春雷 张良 高玉洁 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期127-132,共6页

针对伪距观测噪声较大导致动对动条件下三频整周模糊度解法(Three Carrier Ambiguity Resolution,TCAR)模糊度解算不可靠的问题,提出了一种BDS/INS紧组合三频动对动整周模糊度解算方法。通过紧组合系统输出的高精度位置坐标,估算出双差... 针对伪距观测噪声较大导致动对动条件下三频整周模糊度解法(Three Carrier Ambiguity Resolution,TCAR)模糊度解算不可靠的问题,提出了一种BDS/INS紧组合三频动对动整周模糊度解算方法。通过紧组合系统输出的高精度位置坐标,估算出双差几何距离值,并用其分别代替无几何和几何模式下的双差伪距观测值,显著降低了伪距双差观测噪声水平,有效提高了三频整周模糊度解算成功率。仿真实验结果表明,BDS/INS紧组合输出的高精度位置坐标使得伪距观测精度提高了60%以上,在短基线条件下,当伪距观测噪声达到2 m时,无几何模式下的TCAR算法模糊度解算成功率为0.73%,几何模式下的TCAR算法模糊度解算成功率为31.25%,而BDS/INS紧组合的TCAR算法在两种模式下的模糊度解算成功率达到99%以上,并且获得了厘米级的相对定位精度。 展开更多

关键词 BDS/INS紧组合 TCAR法 动对动 整周模糊度 短基线

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北斗实时动动相对定位精度检测方法 被引量：2

3

作者 唐卫明 徐坤 +1 位作者 金蕾 郑福 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1472-1476,共5页

对北斗实时动动相对定位精度检测方法进行了探讨和分析，在常用静态已知基线检测法和后处理定位结果比较检测法的基础上，改进和提出了动态规则几何轨迹检测法、动态瞬间检测法、固定基线长度的相对动态检测法以及与GPS实时动态处理结... 对北斗实时动动相对定位精度检测方法进行了探讨和分析，在常用静态已知基线检测法和后处理定位结果比较检测法的基础上，改进和提出了动态规则几何轨迹检测法、动态瞬间检测法、固定基线长度的相对动态检测法以及与GPS实时动态处理结果比较检测法等方法。利用5种方法对真实北斗实时动动定位的精度进行检测和分析，结果表明：综合使用这几种方法，可以全面、有效地分析北斗实时动动定位的精度和可靠性，具有较大参考价值，同时，实测结果也展示了目前北斗系统的发展现状及其在动动相对定位方面的有效性。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 动态对动态 相对定位 精度检测

原文传递

一种动对动相对定位中平滑惯导辅助模糊度解算策略 被引量：1

4

作者 吴玲 孙永荣 付希禹 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第23期10138-10145,共8页

针对基于单频载波相位的动对动相对定位中实时模糊度固定可靠性不高的问题,提出了一种基于DGNSS/INS紧组合的平滑惯导辅助模糊度解算策略,以提高低成本接收机高精度定位的普适性。首先,基于伪距和载波相位观测量构建动对动相对定位模型... 针对基于单频载波相位的动对动相对定位中实时模糊度固定可靠性不高的问题,提出了一种基于DGNSS/INS紧组合的平滑惯导辅助模糊度解算策略,以提高低成本接收机高精度定位的普适性。首先,基于伪距和载波相位观测量构建动对动相对定位模型;其次,对惯性导航数据进行卡尔曼滤波处理,并利用滤波平滑后的惯导位置预测卫地距重构双差观测方程并构造惯导位置约束方程,继而获得较高精度浮点解及其协方差阵,采用LAMBDA算法进行整周模糊度固定及Ratio检验;最后,由DGNSS/INS紧组合算法对惯性误差进行反馈校正,以维持惯性高精度导航。实测数据实验结果表明,对比没有惯导辅助、有惯导辅助和经滤波平滑后的惯导辅助结果,本文方法可以有效地提高模糊度浮点解精度,减小模糊度搜索空间,提升整周模糊度固定成功率,三种方法下模糊度固定成功率分别为92.3%、99.1%和99.6%,并最终实现厘米级动态相对定位。 展开更多

关键词 惯性导航 整周模糊度 动对动 DGNSS 卡尔曼滤波

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惯导辅助的动对动整周模糊度快速解算方法 被引量：1

5

作者 朱楚江 赵修斌 +3 位作者 庞春雷 张良 伍劭实 赵钟炎 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2019年第3期66-70,75,共6页

针对北斗动对动相对定位中卫星信号极易受到外界环境的遮挡,导致整周模糊度无法快速、准确固定的问题,提出了惯导辅助的动对动整周模糊度解算方法.该方法利用两个运动运载体上的惯导的实时位置输出构造惯导伪距双差,并将其与载波相位双... 针对北斗动对动相对定位中卫星信号极易受到外界环境的遮挡,导致整周模糊度无法快速、准确固定的问题,提出了惯导辅助的动对动整周模糊度解算方法.该方法利用两个运动运载体上的惯导的实时位置输出构造惯导伪距双差,并将其与载波相位双差进行组合,构造新的观测量和观测方程,再进行整周模糊度的解算.仿真实验结果表明,惯导信息的辅助使得模糊度浮点解误差明显减小,整周模糊度的固定时间缩短为16s,相对定位精度达到厘米级,能够较好地实现动对动整周模糊度的快速解算. 展开更多

关键词 动对动 惯导辅助 整周模糊度 惯导伪距差分 载波相位差分

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欧拉角参数表示下姿态的二阶运动奇异性 被引量：13

6

作者 赵晓颖 温立书 么彩莲 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第3期634-637,共4页

由于姿态空间的拓扑结构可知,空间刚体姿态任意三参数表示的奇异性是不可避免的。通过求得关节空间和姿态空间的角速度和角加速度之间的关系,进而得到在12种欧拉角参数表示下,姿态在某些位形空间上都具有二阶运动奇异性。在获得各种欧... 由于姿态空间的拓扑结构可知,空间刚体姿态任意三参数表示的奇异性是不可避免的。通过求得关节空间和姿态空间的角速度和角加速度之间的关系,进而得到在12种欧拉角参数表示下,姿态在某些位形空间上都具有二阶运动奇异性。在获得各种欧拉角表示的一阶和二阶奇异位形后,在工程控制中就可以根据实际需要选择适当的欧拉角以避开这些奇异位形,避免驱动机构在输出动量和力矩时造成混乱。 展开更多

关键词 欧拉角 一阶运动 二阶运动 奇异

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基于KinPOS软件的BDS/GPS动对动相对定位性能分析 被引量：9

7

作者 刘万科 胡捷 +3 位作者 曾琪 张小红 李建龙 吴仁攀 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期428-434,共7页

基于载波相位观测值的动对动相对定位可以得到双移动测站之间精确的相对位置关系,极大地扩展了动态相对定位的应用领域。GNSS精密动态定位、测速和定姿软件KinPOS针对动对动相对定位的质量控制方法进行优化,并基于三组不同场景下的实测G... 基于载波相位观测值的动对动相对定位可以得到双移动测站之间精确的相对位置关系,极大地扩展了动态相对定位的应用领域。GNSS精密动态定位、测速和定姿软件KinPOS针对动对动相对定位的质量控制方法进行优化,并基于三组不同场景下的实测GPS/BDS数据开展了动对动定位性能分析,结果表明:KinPOS软件解算结果稳定可靠,中短基线定位精度优于5 cm;BDS与GPS的动对动定位性能基本相当。 展开更多

关键词 KinPOS软件 动对动相对定位 质量控制 BDS/GPS 性能分析

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分步北斗三频部分模糊度解算方法

8

作者 王凯锋 孙永荣 +1 位作者 付希禹 李瑶 《导航定位与授时》 CSCD 2024年第4期26-37,共12页

针对动态环境下半周模糊度导致全集模糊度难以固定的问题,提出了一种分步北斗三频部分模糊度解算方法。该方法首先基于半周模糊度特性,设计了一种连续观测历元部分模糊度解算(COE-PAR)方法,初步筛选出质量较优的模糊度子集,减少了后续... 针对动态环境下半周模糊度导致全集模糊度难以固定的问题,提出了一种分步北斗三频部分模糊度解算方法。该方法首先基于半周模糊度特性,设计了一种连续观测历元部分模糊度解算(COE-PAR)方法,初步筛选出质量较优的模糊度子集,减少了后续部分模糊度解算的计算量。进一步设计了一种逐级部分模糊度解算(CPAR)方法,通过多种基于观测质量的模糊度筛选方法对超宽巷、宽巷和窄巷模糊度进行逐级部分固定,获得了不含半周模糊度的部分模糊度固定解。最后通过动态车载实验验证了方法的有效性。实验结果表明,分步北斗三频部分模糊度解算方法可有效提高动对动相对定位的模糊度固定率。城市动态环境下,与传统全集模糊度解算方法相比,Ratio检验后的模糊度固定率从91%提高至100%,相对定位误差降低了18%~79%;同时,COE-PAR方法减少了CPAR方法中模糊度剔除时最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)算法约55%的执行次数。 展开更多

关键词 部分模糊度解算 北斗三频 半周模糊度 动对动相对定位

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虚拟轴机床作业空间快速检验算法的研究 被引量：3

9

作者 李铁民 汪劲松 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第12期1364-1366,共3页

根据虚拟轴机床的结构和运动特点 ,提出在机床的运动学分析中运用单开链方法 ,只进行一次运动学逆解计算就可求出全部运动变量的值 ,包括从动铰的运动坐标 ,因此适合于作业空间的快速检验。基于一台实际的虚拟轴机床—— VAMT1 Y。

关键词 虚拟轴机床 并联机构 单开链方法 作业空间

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基于北斗动动精密相对定位的模糊度解算方法 被引量：2

10

作者 汪捷 章畅 徐冠楠 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2016年第5期64-68,共5页

模糊度解算方法是GNSS动动定位的关键技术,传统模糊度解算方法只针对单频或双频信号进行处理,为此分析了北斗动动差分相对定位模型,并阐述了动态模糊度解算的一般方法,在此基础上提出了一种短基线北斗三频TCAR方法求解动态模糊度,即首... 模糊度解算方法是GNSS动动定位的关键技术,传统模糊度解算方法只针对单频或双频信号进行处理,为此分析了北斗动动差分相对定位模型,并阐述了动态模糊度解算的一般方法,在此基础上提出了一种短基线北斗三频TCAR方法求解动态模糊度,即首先求解出三个线性无关的线性组合的模糊度,然后恢复原始频率观测值的模糊度。短基线车载动动测试结果表明:该北斗三频模糊度解算方法是有效的,模糊度正确固定后基线解算精度为cm级。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 动动定位 模糊度

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一种改进的加权整体最小二乘GNSS船姿估计方法

11

作者 刘会 辛明真 +2 位作者 张鹏飞 王发省 阳凡林 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2020年第1期19-24,共6页

为提高GNSS船姿测量精度,该文构建了基于先验模糊度信息的乘性欧拉角GNSS载波观测方程,提出了一种基于部分变量误差模型(Partial-EIV)的加权整体最小二乘(WTLS)动态船姿估计方法。首先利用GNSS动对动加以基线长约束快速精确固定模糊度,... 为提高GNSS船姿测量精度,该文构建了基于先验模糊度信息的乘性欧拉角GNSS载波观测方程,提出了一种基于部分变量误差模型(Partial-EIV)的加权整体最小二乘(WTLS)动态船姿估计方法。首先利用GNSS动对动加以基线长约束快速精确固定模糊度,然后将整周模糊度固定解作为已知值代入乘性姿态角载波观测误差方程,并将观测方程进行向量化;针对状态方程以及观测方程系数矩阵包含随机元素和固定元素的结构特征,引入Partial-EIV模型,采用一种改进目标函数的WTLS方法估计乘性欧拉角,该方法可以同时顾及状态方程以及观测方程误差,充分利用观测值以及姿态约束信息,减小误差累积。通过实测GNSS三天线匀速测姿算例对本文方法进行验证,结果表明,该文方法优于动态参考站差分(MBD)基线姿态直接解法,对于复杂海洋环境船姿测量具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 动对动 乘性欧拉角 整周模糊度 Partial-EIV 加权整体最小二乘

原文传递

北斗双频组合动对动高精度相对定位新算法 被引量：11

12

作者 伍劭实 赵修斌 +2 位作者 庞春雷 段荣 仝海波 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期758-762,共5页

针对动对动相对定位基线矢量实时变化导致整周模糊度浮点解在动态情况下难以快速精确求解的问题,提出了一种北斗双频动对动相对定位算法:对组合双差方程基线向量的系数矩阵进行奇异值分解,并变换组合双差方程以消除基线参量,将变参数估... 针对动对动相对定位基线矢量实时变化导致整周模糊度浮点解在动态情况下难以快速精确求解的问题,提出了一种北斗双频动对动相对定位算法:对组合双差方程基线向量的系数矩阵进行奇异值分解,并变换组合双差方程以消除基线参量,将变参数估计问题转化为定参数估计问题,然后采用递推最小二乘算法实时推算组合模糊度的浮点解及其协方差矩阵,在此基础上,采用最小二乘模糊度降相关平差法(LAMBDA)搜索和固定组合模糊度。试验结果表明,该方法能够快速准确固定组合模糊度,与单频解算相比,初始化时间用时更短,基线误差在5 cm以内,能较好地适用于动对动相对定位。 展开更多

关键词 北斗导航系统 动对动 奇异值分解 递推最小二乘 双频组合 整周模糊度

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双频相关约束的动对动北斗单频整周模糊度直接解法

13

作者 伍劭实 赵修斌 +2 位作者 庞春雷 徐杰 张建安 《电光与控制》 北大核心 2016年第11期43-46,56,共5页

针对多频组合测量时实际可用组合少、组合模糊度难以正确固定等问题,提出了一种基于双频相关约束直接求解动对动北斗单频模糊度的算法,该算法在正确固定一组组合模糊度的基础上,根据B1,B2两种频率双差方程之间的相关性,利用组合模糊度... 针对多频组合测量时实际可用组合少、组合模糊度难以正确固定等问题,提出了一种基于双频相关约束直接求解动对动北斗单频模糊度的算法,该算法在正确固定一组组合模糊度的基础上,根据B1,B2两种频率双差方程之间的相关性,利用组合模糊度直接求解单频模糊度,然后通过组合测量值的均方误差确定单频模糊度的误差范围,最后采用OVT自适应门限检验方法得到正确的单频模糊度。试验结果表明,当组合测量均方误差小于1/4波长时,该算法仅需一组组合模糊度即可正确解算出B1,B2单频模糊度,能够较好地适用于动对动高精度相对定位。 展开更多

关键词 北斗导航系统 动对动 双频相关 整周模糊度

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Delta并联机构精度标定方法研究 被引量：26

14

作者 唐国宝 黄田 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期55-60,共6页

以Delta并联机构为对象,研究一类合平行四边形支链的3自由度并联机构误差建模技术,所建模型可有效分离出影响末端姿态误差的几何误差源。在此基础上提出一种精度标定方法,该方法利用并联机构操作空间与关节空间非线性映射的性质,仅需检... 以Delta并联机构为对象,研究一类合平行四边形支链的3自由度并联机构误差建模技术,所建模型可有效分离出影响末端姿态误差的几何误差源。在此基础上提出一种精度标定方法,该方法利用并联机构操作空间与关节空间非线性映射的性质,仅需检测末端沿z向的位置误差、以及在初始位形下的姿态误差便可识别出几何参数,并可通过修改系统输入实现末端位置误差补偿。给出算例以验证该方法的有效性。 展开更多

关键词 并联机构 误差建模 精度标定 关节空间 操作空间

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平面机构统一拓扑描述模型的建立及同构判别 被引量：26

15

作者 丁华锋 黄真 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期99-103,共5页

介绍平面单铰运动链、平面复铰运动链、齿轮(凸轮)运动链常规的拓扑表达模型。然后,以单铰运动链的拓扑图为基础,提出平面复铰运动链、齿轮(凸轮)运动链的新拓扑图模型,并分析新拓扑模型的特点,给出含复铰的运动链和齿轮(凸轮)运动链的... 介绍平面单铰运动链、平面复铰运动链、齿轮(凸轮)运动链常规的拓扑表达模型。然后,以单铰运动链的拓扑图为基础,提出平面复铰运动链、齿轮(凸轮)运动链的新拓扑图模型,并分析新拓扑模型的特点,给出含复铰的运动链和齿轮(凸轮)运动链的拓扑模型与平面单铰运动链的联系。新拓扑模型的优点在于与平面单铰运动链的模型相统一,方便了基于计算机的机构运动链自动综合和同构判别,从而为实现运动链拓扑图的唯一数字化,机械概念设计的自动化、智能化和网络化创造了条件。给出这几类运动链的统一的同构判别方法。 展开更多

关键词 复铰运动链 齿轮(凸轮)运动链 拓扑图 同构判别

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多刚体系统动力学在转向系和悬架运动学分析中的应用 被引量：9

16

作者 上官文斌 黄虎 刘德清 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 1992年第1期19-31,共13页

本文介绍了利用自然坐标对多刚体系统进行运动学和动力学分析的方法,并用这一方法模拟了某货车转向系运动学特性、转向轮侧倾转向特性及某轿车麦克弗森式悬架运动学特性,研究了某货车板簧悬架与转向系在直线行驶和弯道行驶时的垂直干涉... 本文介绍了利用自然坐标对多刚体系统进行运动学和动力学分析的方法,并用这一方法模拟了某货车转向系运动学特性、转向轮侧倾转向特性及某轿车麦克弗森式悬架运动学特性,研究了某货车板簧悬架与转向系在直线行驶和弯道行驶时的垂直干涉与制动干涉。 展开更多

关键词 刚体运动学 转向系 悬架运动学

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变自由度机构的功能及应用研究 被引量：20

17

作者 曲志刚 安子军 杜秀菊 《机械传动》 CSCD 2001年第2期6-8,共3页

提出了变自由度机构的概念。给出了两种变自由度机构的形成方法—变约束运动副法和限动运动件法。分析了变自由度机构的功能。给出了应用实例。

关键词 变约束 运动副 限动运动件 变自由度机构

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并联构型装备几何参数可辨识性研究 被引量：13

18

作者 黄田 汪劲松 +1 位作者 DerekGChetwynd DavidJWhitehouse 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期1-6,共6页

以6自由度并联构型装备为例,研究了基于误差子集检测信息的几何参数辨识问题。在数学上严格证明造成误差雅可比矩阵奇异的原因,并提出了一种基于最小误差子集检测信息的运动学标定方法。该方法仅需检测末端历经所有可能自由度时关于某... 以6自由度并联构型装备为例,研究了基于误差子集检测信息的几何参数辨识问题。在数学上严格证明造成误差雅可比矩阵奇异的原因,并提出了一种基于最小误差子集检测信息的运动学标定方法。该方法仅需检测末端历经所有可能自由度时关于某一平面的平面度误差、在平动时关于该平面内任意直线的直线度误差以及在初始位形下的姿态误差便可辨识出系统的全部几何参数,具有经济、高效且适用于少自由度系统的特点。 展开更多

关键词 并联构型装备 运动学标定 误差补偿

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基于球杆仪检测信息的并联机构运动学标定 被引量：12

19

作者 洪振宇 梅江平 +1 位作者 赵学满 黄田 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期16-22,共7页

由于并联构型装备难于实现全闭环反馈控制,使运动学标定成为一项具有显著经济价值并能非常有效提高并联构型装备精度的手段,运动学标定通常包括误差建模、测量、辨识和补偿4个环节。基于以上因素,以5自由度混联机械手TriVariant为对象,... 由于并联构型装备难于实现全闭环反馈控制,使运动学标定成为一项具有显著经济价值并能非常有效提高并联构型装备精度的手段,运动学标定通常包括误差建模、测量、辨识和补偿4个环节。基于以上因素,以5自由度混联机械手TriVariant为对象,研究一种基于球杆仪检测信息的运动学标定方法。首先建立球杆仪测量值与影响末端可补偿位姿误差的几何误差源的映射关系,并给出可辨识条件。在此基础上,以误差参数辨识矩阵条件数为评价指标,探讨合理设置球杆仪安装位置和数目的方法。最后,计算机仿真和试验验证了所提出方法的可行性和有效性,并指出仍然需要解决的若干问题。 展开更多

关键词 并联机构 运动学标定 球杆仪

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一类带冗余支链并联机器的运动学自标定 被引量：11

20

作者 刘大炜 王立平 +2 位作者 李铁民 汤立民 彭雨 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-6,共6页

利用冗余支链测量信息,对一类带冗余支链并联机器的运动学参数进行自标定。通过矢量闭环微分法,建立冗余支链运动学误差模型,并通过多个位姿处误差传递矩阵的组合,得到自标定的辨识雅可比矩阵。针对部分运动学参数误差辨识性差的问题,... 利用冗余支链测量信息,对一类带冗余支链并联机器的运动学参数进行自标定。通过矢量闭环微分法,建立冗余支链运动学误差模型,并通过多个位姿处误差传递矩阵的组合,得到自标定的辨识雅可比矩阵。针对部分运动学参数误差辨识性差的问题,提出一种基于辨识雅可比矩阵各列线性相关性分析的辨识性分析方法,得到可辨识的运动学参数误差线性耦合式,并简化误差辨识方程使辨识性提高。最后利用冗余支链角度编码器测量信息,完成一个4RRR冗余并联机器的运动学自标定,仿真结果显示,基于冗余支链的运动学自标定能有效提高冗余支链和机构终端运动精度。 展开更多

关键词 并联机器 运动学自标定 冗余支链 辨识性分析

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