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室内服务机器人导航方法研究 被引量:50
1
作者 陆新华 张桂林 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期80-87,共8页
本文对近年来室内服务机器人的导航研究进行了综述并给出了一些商业机器人的实例 .首先简单介绍了当前导航系统的特点、分类、工作原理等 ,然后比较详细的介绍了一些相对较为成功的导航数据处理方法 .
关键词 室内服务机器人 导航 智能机器人 图像处理 融合
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基于方差分量估计的自适应融合导航 被引量:57
2
作者 杨元喜 高为广 《测绘学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期22-26,共5页
多源传感器观测信息的精度一般不一致,利用方差分量估计理论可以合理地顾及各传感器观测信息在融合导航解中的权比。首先给出基于多源观测信息的融合导航解算模式,进而基于方差分量估计讨论了各传感器观测信息在融合导航解中的合理平衡... 多源传感器观测信息的精度一般不一致,利用方差分量估计理论可以合理地顾及各传感器观测信息在融合导航解中的权比。首先给出基于多源观测信息的融合导航解算模式,进而基于方差分量估计讨论了各传感器观测信息在融合导航解中的合理平衡问题,然后应用自适应因子顾及动力学模型预报信息的贡献,给出了计算过程,并利用模拟数据进行了试算与比较。 展开更多
关键词 方差分量估计 自适应融合导航 多传感器 动力学模型
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地磁信号检测系统误差分析与补偿方法研究 被引量:37
3
作者 黄学功 王炅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期33-36,共4页
高精度、高分辨率地磁信号检测是地磁匹配导航的基础,在分析地磁信号检测系统误差来源的基础上,建立了三轴磁传感器自身误差以及软硬磁干扰误差综合模型,介绍了一种基于空间点地磁矢量不变的椭球拟合校准算法。通过实验比较,结果表明:... 高精度、高分辨率地磁信号检测是地磁匹配导航的基础,在分析地磁信号检测系统误差来源的基础上,建立了三轴磁传感器自身误差以及软硬磁干扰误差综合模型,介绍了一种基于空间点地磁矢量不变的椭球拟合校准算法。通过实验比较,结果表明:该方法能有效抑制与补偿地磁信号检测误差,包括三轴磁传感器零点漂移引起的误差、标度因数不一致引起的误差、三轴磁传感器相互不正交引起的安装误差、三轴磁传感器周围软磁干扰以及硬磁干扰误差等。 展开更多
关键词 信息处理技术 地磁导航 磁传感器 误差补偿 椭球拟合
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基于多传感器观测信息抗差估计的自适应融合导航 被引量:27
4
作者 杨元喜 高为广 《武汉大学学报(信息科学版)》 EI CSCD 北大核心 2004年第10期885-888,共4页
首先利用抗差估计原理构造了基于观测信息的融合导航解,再利用动力学模型信息进行自适应融合,最后利用模拟算例进行多种方案的计算与比较。
关键词 组合导航 多传感器 抗差估计 自适应估计
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电磁导航智能车检测和控制系统的研究 被引量:27
5
作者 刘源 张文斌 +1 位作者 刘雪扬 丘世因 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第4期63-66,共4页
对电磁导航智能车的信号检测、控制系统的设计和实现做了介绍。通过Matlab对不同路径进行了磁场分析,确立了传感器的排布方案,并针对采集的信号进行了后续信号处理电路的设计,完成了信号的采样,确定了控制策略,单片机根据传感器采集的... 对电磁导航智能车的信号检测、控制系统的设计和实现做了介绍。通过Matlab对不同路径进行了磁场分析,确立了传感器的排布方案,并针对采集的信号进行了后续信号处理电路的设计,完成了信号的采样,确定了控制策略,单片机根据传感器采集的跑道信号通过A/D转换进行分析,通过增量式PID来控制智能车的速度,并通过脉宽控制舵机转角来实现智能车的拐弯,最终实现了能够针对不同路径稳定快速运行的电磁导航智能车的制作。 展开更多
关键词 智能车系统 导航 磁场 传感器 控制策略
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天文导航中的星敏感器技术 被引量:23
6
作者 李葆华 刘国良 +1 位作者 刘睿 王常虹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1615-1620,共6页
由于星敏感器仅仅工作在全天球的识别模式下远不能满足当前飞行器任务的需要,提出了当星敏感器有足够的先验信息情况下,可在星跟踪模式或者预测星像模式下工作,来提高星敏感器的数据更新率,降低由全天球识别带来误匹配的可能性。本文提... 由于星敏感器仅仅工作在全天球的识别模式下远不能满足当前飞行器任务的需要,提出了当星敏感器有足够的先验信息情况下,可在星跟踪模式或者预测星像模式下工作,来提高星敏感器的数据更新率,降低由全天球识别带来误匹配的可能性。本文提出了一种新的星跟踪算法来克服飞行器在大角速度飞行情况下传统星跟踪算法处理时间过长等不足;为了消除由于系统噪声带来的误差,还提出了星图滤波和星像滤波的方法。实验结果表明,当飞行器在2.25°/s的角速度下飞行时,星敏感器能在10pixel×10pixel的范围内从星图中正确提取星像,星图经去噪后,星敏感器输出精度提高了近5″,从而使星敏器可在飞行器高动态飞行情况下实现高精度、高更新率的姿态输出。文中描述的所有方法已在2007年和2008年进行了地面观星测试,并于2009年即将应用于某些卫星的姿控系统中。 展开更多
关键词 天文导航 星敏感器 星跟踪算法 星像预测
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基于UKF算法的航天器自主导航研究 被引量:12
7
作者 王建琦 曹喜滨 孙兆伟 《飞行力学》 CSCD 2004年第2期41-44,共4页
针对卫星上配备的多种姿态敏感器,进行了导航方案的设计,利用姿态敏感器的测量信息实现轨道参数的估计。通过UKF(UnscentedKalmanFilter)算法研究了卫星的自主导航问题,较传统的扩展卡尔曼滤波方法(EKF)简化了计算过程。数值仿真结果验... 针对卫星上配备的多种姿态敏感器,进行了导航方案的设计,利用姿态敏感器的测量信息实现轨道参数的估计。通过UKF(UnscentedKalmanFilter)算法研究了卫星的自主导航问题,较传统的扩展卡尔曼滤波方法(EKF)简化了计算过程。数值仿真结果验证了该导航算法的优越性。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 轨道确定 自主导航 星敏感器
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仿生偏振光导航传感器研究进展 被引量:20
8
作者 褚金奎 张然 +1 位作者 王志文 王寅龙 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期2568-2577,共10页
生物学家研究发现,经过35亿年的进化,多种昆虫都进化出了感知天空偏振光方位角并将其用于导航的奇异能力,以帮助其完成觅食、归巢及迁徙等行为.受到昆虫奇特偏振光导航能力的启发,基于天空偏振光的天文导航技术已成为仿生导航技术领域... 生物学家研究发现,经过35亿年的进化,多种昆虫都进化出了感知天空偏振光方位角并将其用于导航的奇异能力,以帮助其完成觅食、归巢及迁徙等行为.受到昆虫奇特偏振光导航能力的启发,基于天空偏振光的天文导航技术已成为仿生导航技术领域的研究热点,研究人员已开发出多种模仿生物偏振导航结构和机理的偏振导航传感器,并且该类传感器正朝着微型化及集成化方向发展.已取得的研究成果表明该导航手段具有完全自主、误差不随时间累积和实时性好等优点,可为交通运输、科学研究及资源勘测等社会各领域提供一种行之有效的导航手段. 展开更多
关键词 仿生 偏振光 导航 传感器 昆虫
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移动机器人导航技术 被引量:10
9
作者 李贻斌 李彩虹 +2 位作者 刘明 周风余 苏学成 《山东矿业学院学报》 CAS 1999年第3期67-71,共5页
在本篇论文中较为详细地介绍了自主式移动机器人导航所需的各种传感器、多传感器信息融合技术和导航方法等。并在实验室内,利用 A N N 方法和扩展卡尔曼滤波器实现了机器人的自动避障和导航,效果良好。
关键词 移动机器人 导航 融合 传感器 汽车
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星光导航技术现状与发展综述 被引量:18
10
作者 卢欣 李春艳 +2 位作者 李晓 孙大开 夏梦绮 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第4期1-8,共8页
对国内外星光导航技术的研究现状和发展过程进行综述和总结,汇总介绍国外几种典型应用平台星敏感器的发展现状.最后阐述星光导航技术面临的问题和未来的发展趋势.
关键词 星光导航 星敏感器 技术现状
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MEMS惯性导航传感器 被引量:15
11
作者 周红进 钟云海 易成涛 《舰船科学技术》 北大核心 2014年第1期115-121,共7页
对大多数导航应用而言,精度并不是最重要的因素,在满足精度的前提下,尽可能降低成本、缩小体积才最重要。MEMS(Micro Electro Mechanical System)惯性传感器在民用市场已得到广泛应用,在战术级的导航中也开始逐渐应用,这主要受益于利用... 对大多数导航应用而言,精度并不是最重要的因素,在满足精度的前提下,尽可能降低成本、缩小体积才最重要。MEMS(Micro Electro Mechanical System)惯性传感器在民用市场已得到广泛应用,在战术级的导航中也开始逐渐应用,这主要受益于利用科里奥利效应制造的各种类型的MEMS陀螺。目前还没有达到战术级应用的环形激光陀螺和光纤陀螺的精度水平,但MEMS惯性传感器深具潜力。本文介绍当前MEMS陀螺和加速度计制造技术的发展,重点讨论MEMS传感器的设计及性能,并展望MEMS惯性传感器的发展前景。 展开更多
关键词 惯性导航 传感器 激光陀螺 光纤陀螺 MEMS惯性传感器
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半球谐振陀螺仪频率裂解及固有刚性轴的测试方法 被引量:13
12
作者 李巍 金鑫 任顺清 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期338-342,共5页
半球谐振陀螺仪以其寿命长、可靠性高、体积小、重量轻、精度高而且可微型化的优点将在卫星、潜艇等导航领域有着广泛的应用前景。对半球谐振陀螺仪的而言,频率裂解值与固有刚性轴的位置是其关键的技术指标,因此设计测试方案对其进行精... 半球谐振陀螺仪以其寿命长、可靠性高、体积小、重量轻、精度高而且可微型化的优点将在卫星、潜艇等导航领域有着广泛的应用前景。对半球谐振陀螺仪的而言,频率裂解值与固有刚性轴的位置是其关键的技术指标,因此设计测试方案对其进行精确测试是十分必要的。根据陀螺仪工作原理,从理论角度进行了推导,建立存在频率裂解及与固有刚性轴不重合时谐振子的运动方程,通过研究主驻波及辅助波的表达式,进而得到了振动位移的精确表达式,最后设计了在固定位置安装两组激励电极以及两组位移传感器对频率裂解以及固有刚性轴位置进行测试的测试方案,并给出了最佳的测试时间。 展开更多
关键词 导航 半球谐振陀螺仪 频率裂解 固有刚性轴 电极 位移传感器
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基于椭球约束的载体三维磁场补偿方法 被引量:13
13
作者 于振涛 吕俊伟 稽绍康 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期731-734,共4页
在地磁导航中磁传感器会受到载体自身磁场的影响,为了提高磁场测量精度,需要对观测数据的载体磁场干扰进行精确补偿。在分析载体固有磁场和感应磁场数学模型的基础上,根据椭圆假设磁补偿方法的思路,提出了一种载体三维磁场干扰的补偿方... 在地磁导航中磁传感器会受到载体自身磁场的影响,为了提高磁场测量精度,需要对观测数据的载体磁场干扰进行精确补偿。在分析载体固有磁场和感应磁场数学模型的基础上,根据椭圆假设磁补偿方法的思路,提出了一种载体三维磁场干扰的补偿方法,并在椭球假设的基础上提出了载体磁场干扰补偿参数求解方法。该方法将载体磁场干扰补偿方法从二维拓展到三维,解除了载体二维运动姿态的限制。实验验证表明:该方法可以有效实现载体自身三维磁场干扰的补偿,从而提高地磁场的测量精度。 展开更多
关键词 地磁导航 磁场补偿 椭球拟合 磁传感器
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改进的人工势场法用于移动机器人导航 被引量:11
14
作者 刘满禄 张华 胡天链 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期177-180,共4页
利用超声波传感器探测到的距离信息,模拟带电粒子在匀强电场中运动,提出了利用改进的人工势场法解决移动机器人的导航问题.对机器人在直道、弧形弯道和成角度的弯道3种路况下的导航行问题进行了分析,利用机器人与道路边界的距离信息,实... 利用超声波传感器探测到的距离信息,模拟带电粒子在匀强电场中运动,提出了利用改进的人工势场法解决移动机器人的导航问题.对机器人在直道、弧形弯道和成角度的弯道3种路况下的导航行问题进行了分析,利用机器人与道路边界的距离信息,实时控制机器人的位姿,使机器人能够在避免与道路边界碰撞的前提下沿着道路顺利前进.结合Pioneer 3系列机器人的传感器分布特征,对算法进行了仿真,证明了算法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 移动机器人 机器人导航 超声波传感器 人工势场 转弯角度
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一种利用磁强计和星敏感器的自主导航方法 被引量:13
15
作者 张涛 郑建华 高东 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期152-158,共7页
基于地磁矢量高度方向梯度大的特点能够获得高精度的地心距信息,结合利用星敏感器精密测角信息可以得到航天器地心距矢量的高精度方位信息的特性,提出一种基于磁强计与星敏感器的自主导航方法。同时为降低星上计算量、提高自主导航收敛... 基于地磁矢量高度方向梯度大的特点能够获得高精度的地心距信息,结合利用星敏感器精密测角信息可以得到航天器地心距矢量的高精度方位信息的特性,提出一种基于磁强计与星敏感器的自主导航方法。同时为降低星上计算量、提高自主导航收敛速度和导航精度,以地球固联坐标系下的轨道动力学方程作为系统状态方程,并在此基础上设计了组合导航扩展卡尔曼滤波器(EKF),利用Swarm卫星高精度磁测数据进行数值仿真校验。结果表明,自主导航滤波器收敛速度快,导航精度明显提高,位置精度和速度精度分别为0.52 km、0.89 m/s(1σ)。 展开更多
关键词 自主导航 磁强计 星敏感器 Swarm星座 扩展卡尔曼滤波(EKF)
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基于组合导航技术的管道地理坐标定位算法 被引量:12
16
作者 杨理践 沈博 高松巍 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2014年第1期66-71,共6页
针对长输管道地理坐标定位问题,提出了一种基于组合导航技术并应用管道磁标处地理信息进行分段修正的管道地理坐标定位算法.该算法基于惯导/里程仪组合导航的基本原理,应用误差模型对航迹误差进行修正.通过研究陀螺仪和里程仪的误差特性... 针对长输管道地理坐标定位问题,提出了一种基于组合导航技术并应用管道磁标处地理信息进行分段修正的管道地理坐标定位算法.该算法基于惯导/里程仪组合导航的基本原理,应用误差模型对航迹误差进行修正.通过研究陀螺仪和里程仪的误差特性,建立了陀螺仪和里程仪的误差模型,针对低精度加速度计应用于惯性导航系统时存在速度和航迹解算误差较大的问题,提出了应用加速度信息对里程仪速度进行修正的速度解算方法.实验结果表明,算法解算所得位置误差为0.16%,可为长输管道提供三维地理坐标定位信息. 展开更多
关键词 管道检测 组合导航 惯性导航 地理定位 分段修正 惯性传感器 陀螺仪 里程仪
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利用地球紫外和恒星可见光的卫星自主导航 被引量:12
17
作者 孙俊 张世杰 李葆华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1192-1198,共7页
提出一种利用地球紫外波段和恒星可见光波段为卫星进行自主导航的方法,该导航方法利用视场1观测恒星可见光波段,视场2观测地球紫外波段。在视场1利用星敏感器全天球识别算法识别所有恒星星像,识别结果的光轴指向作为恒星矢量;视场2被用... 提出一种利用地球紫外波段和恒星可见光波段为卫星进行自主导航的方法,该导航方法利用视场1观测恒星可见光波段,视场2观测地球紫外波段。在视场1利用星敏感器全天球识别算法识别所有恒星星像,识别结果的光轴指向作为恒星矢量;视场2被用来对地球紫外波段轮廓成像,计算得到地心矢量在卫星本体坐标系中的方向。最后,利用卫星轨道动力学方程和扩展卡尔曼滤波器来计算卫星轨道参数。对一紫外敏感器进行的实验表明,与利用红外地平仪和恒星可见光的自主导航方法相比,该方法的位置误差由1 000m减小到500m,速度误差由100m/s减小到40m/s,而且消除了由于太阳光与地平线夹角带来的周期误差,因此,该方法具有很好的鲁棒性。 展开更多
关键词 自主导航 星敏感器 紫外地球敏感器 扩展卡尔曼滤波
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基于GPS/SINS组合的农业导航定位系统设计与研究 被引量:12
18
作者 黎永键 赵祚喜 高俊文 《农机化研究》 北大核心 2014年第3期16-22,共7页
设计了一种基于全球定位系统GPS和捷联惯性导航系统SINS组合的农业车辆导航定位系统,介绍了该系统的传感器组合及功用,阐述了系统的硬件结构和工作过程。考虑到农用车辆在运动过程中接收到的GPS数据存在较大的定位误差,提出了GPS和SINS... 设计了一种基于全球定位系统GPS和捷联惯性导航系统SINS组合的农业车辆导航定位系统,介绍了该系统的传感器组合及功用,阐述了系统的硬件结构和工作过程。考虑到农用车辆在运动过程中接收到的GPS数据存在较大的定位误差,提出了GPS和SINS联合导航算法,利用SINS提供的姿态信息修正GPS定位数据,提高系统定位的精度。为了准确测量姿态信息,对多传感器集成模块ADIS16355的信息融合处理,确定了基于卡尔曼滤波的融合算法用于测量姿态角。在构建实验平台的基础上进行了试验,结果表明:通过多传感器融合算法可准确测量姿态角,GPS定位误差有效减少,可更真实反映农用车辆的运动状态。 展开更多
关键词 农业导航 全球定位系统 卡尔曼滤波 姿态角 信息融合
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星敏感器高动态下自主星跟踪算法 被引量:12
19
作者 李葆华 陈希军 +1 位作者 郑循江 泮宏梁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期190-195,共6页
当飞行器大角速度机动时,采用传统的星跟踪算法来提取星像坐标时,必须选取较大的扫描星图区域,从而增加了区域内包含其它星像部分像元或全部像元的可能,需要多次采用星对角距比较来选取正确的星像坐标,因此,在选取正确的星像坐标时增加... 当飞行器大角速度机动时,采用传统的星跟踪算法来提取星像坐标时,必须选取较大的扫描星图区域,从而增加了区域内包含其它星像部分像元或全部像元的可能,需要多次采用星对角距比较来选取正确的星像坐标,因此,在选取正确的星像坐标时增加了误匹配的可能。为此,文中提出一种星敏感器高动态下自主星跟踪算法,首先根据前邻时刻的瞬时姿态来预测下一时刻的输出姿态,再利用预测姿态预测当前时刻恒星在下一时刻的星像坐标,最后扫描在以预测的星像坐标为中心的星图范围内提取实际的恒星星像坐标。这样克服了采用传统星跟踪算法带来的数据更新率低、可能误匹配高甚至不能提取正确地星像坐标的缺点。最后,采用该方法进行了仿真验证以及外场观星试验。 展开更多
关键词 天文导航 星敏感器 星跟踪算法 星像预测
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室内移动机器人导航中信息获取方法研究综述 被引量:9
20
作者 王琨 骆敏舟 赵江海 《机器人技术与应用》 2010年第2期38-42,共5页
应用传感器感知环境信息实现室内移动机器人导航是自主移动机器人最基本、也是最关键的方法。本文对室内移动机器人导航所采取的信息获取方法进行了综述,分析比较了各国研究人员为实现室内自主移动机器人导航所采用的各种不同的信息获... 应用传感器感知环境信息实现室内移动机器人导航是自主移动机器人最基本、也是最关键的方法。本文对室内移动机器人导航所采取的信息获取方法进行了综述,分析比较了各国研究人员为实现室内自主移动机器人导航所采用的各种不同的信息获取方法及多传感器融合算法。并总结了各种方法的优缺点。探讨了现有的信息获取方法的存在的难点问题,并提出了该研究的发展方向。 展开更多
关键词 信息获取 导航 多传感器 信息融合
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