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基于WSN的两种气体源定位算法研究

仪器仪表学报 2007年第2期28卷 298-302页

作者：匡兴红邵惠鹤上海交通大学自动化系上海200240

本文基于气体污染源浓度衰减模型,首次采用极大似然预估算法、直接三边测距算法对气体污染源定位进行了对比研究。仿真实验对比了两种算法在不同数量传感器节点以及背景噪声情况下对预估定位误差的影响。仿真表明在环境背景噪声较大的... 详细信息

本文基于气体污染源浓度衰减模型,首次采用极大似然预估算法、直接三边测距算法对气体污染源定位进行了对比研究。仿真实验对比了两种算法在不同数量传感器节点以及背景噪声情况下对预估定位误差的影响。仿真表明在环境背景噪声较大的情况下,采用极大似然算法比采用直接三边测距算法有着更强的鲁棒性;而直接三边测距算法简单,在背景噪声较小时,定位效果同样有效。

关键词：无线传感器网络源定位极大似然算法直接三边算法

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基于传感器网络的气体源定位方法研究

系统仿真学报 2007年第7期19卷 1464-1467页

作者：匡兴红邵惠鹤上海交通大学自动化系上海200240

提出一种分层结构的自组织无线传感器网络(WSN)用于气体污染源的定位研究,可以广泛应用于反恐、环境监控等场景。在修正的气体污染源浓度衰减模型基础上,提出一种改进的非线性最小二乘算法(I-NLS)以及极大似然算法(MLE)用于气体污染源... 详细信息

提出一种分层结构的自组织无线传感器网络(WSN)用于气体污染源的定位研究,可以广泛应用于反恐、环境监控等场景。在修正的气体污染源浓度衰减模型基础上,提出一种改进的非线性最小二乘算法(I-NLS)以及极大似然算法(MLE)用于气体污染源定位。仿真试验对比研究了两种算法在不同的传感器节点以及背景噪声情况下对预估定位误差的影响。试验结果表明了这种分层结构的WSN用于气体污染源定位是可行的,同时验证了I-NLS、MLE两种算法定位的有效性。

关键词：无线传感器网络源定位极大似然预估改进非线性最小二乘法

改进的SRCDKF-PF算法及在BOT系统中的应用

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系统仿真学报 2008年第6期20卷 1508-1510,1514页

作者：匡兴红邵惠鹤上海交通大学自动化系上海200240 上海水产大学工程学院上海200090

针对纯方位目标跟踪(Bearing-Only Tracking,BOT)系统强非线性特点,提出一种新的解决方案:采用平方根中心差分卡尔曼滤波器(Square-RootCDKF,SRCDKF)产生粒子滤波提议分布,融入最新的观测数据影响;增加改进措施以提高滤波性能,如采用系... 详细信息

针对纯方位目标跟踪(Bearing-Only Tracking,BOT)系统强非线性特点,提出一种新的解决方案:采用平方根中心差分卡尔曼滤波器(Square-RootCDKF,SRCDKF)产生粒子滤波提议分布,融入最新的观测数据影响;增加改进措施以提高滤波性能,如采用系统重抽样算法减少方差、应用马尔可夫链模特卡罗(Markovchain Monte Carlo,MCMC)方法消除粒子贫乏等。仿真表明该算法是有效的,针对当前BOT系统,比传统EKF、PF算法可靠性更好,跟踪精度更高。

关键词：纯方位目标跟踪粒子滤波 SRCDKF算法 SRCDKF-PF算法

无线传感器网络中基于贝叶斯技术的气体源定位研究

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兵工学报 2008年第12期29卷 1474-1478页

作者：匡兴红邵惠鹤上海海洋大学工程学院上海200090 上海交通大学自动化系上海200040

将无线传感器网络(WSN)引入气体源预估定位。基于贝叶斯原理,提出一种适用于WSN的气体污染源定位算法——改进粒子滤波(IPF)算法。该算法采用权重质心法确定预估定位初始点、退避定时排序法确定参与定位节点信息发送顺序及采用残差重抽... 详细信息

将无线传感器网络(WSN)引入气体源预估定位。基于贝叶斯原理,提出一种适用于WSN的气体污染源定位算法——改进粒子滤波(IPF)算法。该算法采用权重质心法确定预估定位初始点、退避定时排序法确定参与定位节点信息发送顺序及采用残差重抽样算法减少抽样方差以提高滤波性能。对比研究了改进粒子滤波(IPF)、扩展卡尔曼滤波(EKF)及改进的非线性最小二乘(I-NLS)算法定位性能,仿真表明构建的WSN对气体源定位有效,应用IPF算法定位性能优于EKF及I-NLS算法。

关键词：信息处理技术无线传感器网络源定位改进粒子滤波扩展卡尔曼滤波

一种基于深度学习辅助的SINS/DVL组合导航方法

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系统仿真学报 2024年第8期36卷 1810-1822页

作者：匡兴红黄傲威上海海洋大学工程学院上海201306

水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)导航定位精度一定上程度影响了AUV的工作效率,由于GNSS无法在水下使用,以捷联惯导系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)的组合导航系统受到众多青睐。DVL在部分情况下会失效,若直接将DVL隔离,系... 详细信息

水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)导航定位精度一定上程度影响了AUV的工作效率,由于GNSS无法在水下使用,以捷联惯导系统/多普勒计程仪(SINS/DVL)的组合导航系统受到众多青睐。DVL在部分情况下会失效,若直接将DVL隔离,系统将变为纯惯性导航系统,严重影响导航定位的精度。为了应对DVL在部分波束缺失的情况,提出了一种DLinear-informer辅助组合导航算法。通过DLinear对原始输入数据特有的分解方式,增强了算法对AUV非线性信息的提取与学习,提高了速度预测精度。实验结果表明:所提算法能够准确预测DVL失效期间丢失波束的速度,降低组合导航的位置误差,提高了系统的鲁棒性和定位精度。

关键词：水下机器人捷联惯导系统/多普勒计程仪组合导航波束缺失 DLinear-informer

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一种新的无线传感器网络节点定位算法研究

传感技术学报 2008年第1期21卷 174-177页

作者：匡兴红邵惠鹤上海交通大学自动化系上海200240

提出一种新的节点分布式定位算法-移动锚节点极大似然算法(Mobile Anchor Point-Maximum Likelihood Estimation,MAP-MLE)用于节点定位。移动锚节点在定位区域内周期性发送信标点,未知节点接收信标点及其对应的声音信号能量,估算与信标... 详细信息

提出一种新的节点分布式定位算法-移动锚节点极大似然算法(Mobile Anchor Point-Maximum Likelihood Estimation,MAP-MLE)用于节点定位。移动锚节点在定位区域内周期性发送信标点,未知节点接收信标点及其对应的声音信号能量,估算与信标点距离,滤波信标点,融合极大似然算法进行定位。仿真结果表明算法是有效的,其全分布计算定位方式适用于大规模的无线传感器网络节点定位。

关键词：无线传感器网络节点定位移动辅助定位 MAP-MLE算法

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无线传感器网络网关研究

计算机工程 2007年第6期33卷 228-230页

作者：匡兴红邵惠鹤上海交通大学自动化系上海200030

介绍了无线传感器网络网关的软件、硬件设计要点。基于CC1010的RF接口实现与无线传感器网络的通信,基于SIM100E的GPRS接口实现了与互联网之间的TCP/IP连接,无线传感器网关实现了与外部网络的可靠连接。

关键词：网关无线传感器网络射频无线分组

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全局感知AGV的导航控制技术研究

机械科学与技术 2023年

作者：匡兴红梁定乾时雨孔杰上海海洋大学工程学院上海交通大学电子信息与电气工程学院江西农业大学软件学院

针对传统自动导引车（Automated Guided Vehicle，AGV）在室内导航过程中存在定位精度不足，定位成本高，视野单一，以及常规AGV控制灵活性差等问题，本文提出了一种全局视觉的麦克纳姆轮AGV的高精度导航控制系统。全局视觉即在室内高... 详细信息

针对传统自动导引车（Automated Guided Vehicle，AGV）在室内导航过程中存在定位精度不足，定位成本高，视野单一，以及常规AGV控制灵活性差等问题，本文提出了一种全局视觉的麦克纳姆轮AGV的高精度导航控制系统。全局视觉即在室内高处侧搭载相机并拍摄，通过YOLOv5识别算法和相机标定，获取到AGV以及周围环境物的实时坐标信息。然后将获取到的AGV定位信息与其惯性导航定位进行自适应扩展卡尔曼滤波算法融合，得到更精确的定位信息，最后通过对麦克纳姆轮AGV运动学分析，使用模糊PID以及解耦控制方法，对AGV的运动进行实时纠偏，达到导航控制目的。最后实验验证，AGV的定位控制精度可达到10cm以内，定位导航效果得到明显改善。

关键词：室内导航全局感知卡尔曼滤波模糊PID

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基于物联网的水产养殖环境智能监控系统

渔业现代化 2014年第1期41卷 35-39页

作者：杨琛白波匡兴红上海海洋大学工程学院上海201306 同济大学电子与信息工程学院上海201804 上海杰之能信息科技有限公司上海200072

工业化、集约化的水产养殖模式是我国水产养殖的发展方向,其中水质监控是实现水产养殖现代化的关键。本文设计并实现了一种基于物联网技术的水产养殖环境智能监控系统。系统采用ZigBee技术和GPRS技术实现对养殖水质的各类关键指标:温度... 详细信息

工业化、集约化的水产养殖模式是我国水产养殖的发展方向,其中水质监控是实现水产养殖现代化的关键。本文设计并实现了一种基于物联网技术的水产养殖环境智能监控系统。系统采用ZigBee技术和GPRS技术实现对养殖水质的各类关键指标:温度、溶解氧含量、pH和浊度的实时采集、远程显示和自动报警;同时系统基于养鱼知识库的指导,通过PC或手机终端远程控制喂食器、加热器、过滤和增氧机,实现智能化远程养鱼。该系统具有运行稳定,数据检测准确,控制及时,扩展性强的优点,可在水产养殖环境监控广泛推广。

关键词：物联网 GPRS 水产养殖智能监控