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AUV海上GNSS数据质量分析与定位评估

海洋测绘 2024年第1期44卷 43-47页

作者：向民志柴洪洲白腾飞杜祯强靳凯迪战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001

水下自主航行器(AUV)逐渐走向智能化、自主化、模块化和多功能化,已得到越来越广泛的关注和发展,然而关于AUV在海上环境的GNSS数据质量和定位性能尚不清楚。基于2022年8月天津滨海新区塘沽海面实测AUV数据,从可见卫星数、信噪比、数据... 详细信息

水下自主航行器(AUV)逐渐走向智能化、自主化、模块化和多功能化,已得到越来越广泛的关注和发展,然而关于AUV在海上环境的GNSS数据质量和定位性能尚不清楚。基于2022年8月天津滨海新区塘沽海面实测AUV数据,从可见卫星数、信噪比、数据完整性、伪距噪声和多路径效应5个方面对AUV海上GNSS数据质量进行分析,并对定位性能进行评估。结果表明:AUV的GNSS数据质量主要受到海上风浪和多路径的影响,卫星信号频繁中断,数据完整性较低,伪距噪声和多路径效应显著。AUV海上RTK的固定率为76.6%,伪距单点定位水平方向有96.83%的误差分布在2 m之内。

关键词：全球导航卫星系统海洋环境水下自主航行器质量分析动态定位

基于可变因子的变分贝叶斯SINS海上动态对准

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海洋测绘 2023年第4期43卷 47-51页

作者：李明柴洪洲靳凯迪田祥雨向民志战略支援部队信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001

针对传统变分贝叶斯自适应滤波中,基于经验选取常值遗忘因子,不能自适应时变量测噪声的问题,提出一种基于可变因子的变分贝叶斯自适应滤波,并应用于船载捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)动态对准。首先利... 详细信息

针对传统变分贝叶斯自适应滤波中,基于经验选取常值遗忘因子,不能自适应时变量测噪声的问题,提出一种基于可变因子的变分贝叶斯自适应滤波,并应用于船载捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)动态对准。首先利用变分贝叶斯方法近似噪声的后验分布,估计时变量测噪声和状态向量后验分布。其次通过噪声方差时变强度构造可变因子,实现自适应调整变分贝叶斯参数。最后给出了基于可变因子的GNSS/SINS海上动基座对准流程及算法。船载实测数据表明,所提算法在时变方差下,较卡尔曼滤波和传统贝叶斯滤波方位角误差收敛到0.5°范围内所需时间分别缩短了52%和44%;横滚角和方位角均方根误差分别降低57%、46%和13%、9%;东向和北向速度均方根误差分别降低56%、68%和51%、22%。

关键词： GNSS/SINS组合导航海上动态对准时变方差自适应变分贝叶斯可变因子

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工业机器人运动学参数标定精度分析与改进

测绘科学技术学报 2018年第3期35卷 255-259页

作者：李祥云向民志范百兴王同合周维虎信息工程大学河南郑州450001 中国科学院光电研究院北京100094

为了提高工业机器人运动学参数标定的精度,分析了影响标定结果的误差源,并提出了一种基于抗差岭估计的参数辨识算法。在机器人误差模型建立过程中,针对基坐标系拟合具有一定误差的特点,首先建立了机器人的误差模型;然后分析了误差方程... 详细信息

为了提高工业机器人运动学参数标定的精度,分析了影响标定结果的误差源,并提出了一种基于抗差岭估计的参数辨识算法。在机器人误差模型建立过程中,针对基坐标系拟合具有一定误差的特点,首先建立了机器人的误差模型;然后分析了误差方程中系数阵存在的病态性问题,以及多因素导致的末端观测值存在的粗差现象;最后基于抗差岭估计的最小二乘法对运动学参数进行了解算。实验表明,机器人经标定补偿后,绝对定位的RMS误差由补偿前的0.83 mm降低为0.42 mm;平均误差由补偿前的0.75 mm降低到0.37 mm。从而证明了该方法的有效性。

关键词：工业机器人标定抗差岭估计病态性绝对定位

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车载分散式协同定位算法性能分析

测绘科学技术学报 2021年第2期38卷 130-135页

作者：王栋民赵冬青向民志黄紫如李晋斐蔡聪聪信息工程大学河南郑州450001

为了提高GNSS拒止环境下车辆编队的定位精度,克服集中式滤波依赖中央处理单元且整体计算量大,进而导致协同定位系统可靠性低的问题,提出一种基于OD/SINS(里程计/捷惯导组合导航)模式下分散式协同定位算法。在OD/SINS组合导航系统方程的... 详细信息

为了提高GNSS拒止环境下车辆编队的定位精度,克服集中式滤波依赖中央处理单元且整体计算量大,进而导致协同定位系统可靠性低的问题,提出一种基于OD/SINS(里程计/捷惯导组合导航)模式下分散式协同定位算法。在OD/SINS组合导航系统方程的基础上构建了分散式协同定位模型,建立了基于位置反馈校正的测量模型,并引入载体连线边横向误差和边纵向误差来对协同定位后的相对精度进行评价。仿真结果表明,该算法与非协同模式相比,能够有效减小定位误差和航向角误差,并且能够显著提升载体之间的相对精度和编队构型的稳定程度。

关键词：里程计协同定位分散式滤波反馈校正相对精度

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部分参数加权平差的教学内容扩展

测绘通报 2022年第S1期 163-169页

作者：马洪磊刘长建柴洪洲王敏张金辉向民志冯绪信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001

部分参数加权平差方法具有十分重要的理论意义和实用价值,尤其在测量平差程序实践中广泛应用。现有教材及文献关于部分参数加权平差解算公式的推导,均是将具有先验信息的参数连续排列在参数向量的前部或后部(称为参数有序),但实际编程中... 详细信息

部分参数加权平差方法具有十分重要的理论意义和实用价值,尤其在测量平差程序实践中广泛应用。现有教材及文献关于部分参数加权平差解算公式的推导,均是将具有先验信息的参数连续排列在参数向量的前部或后部(称为参数有序),但实际编程中,常将有先验信息的参数在参数向量中混乱排列(称为参数无序)。为此,本文推导了参数无序时部分参数加权平差的解算公式(简称为严密解法),并阐述了结合无限权法(权无穷大或小)和全部参数加权平差解法的部分参数加权平差的实用解法(简称为实用解法)。通过模拟算例,验证了严密解法的正确性和实用解法的可行性,并指出实用解法具有较好的灵活性,更适于实际应用。

关键词：参数有序参数无序部分参数加权平差无限权全部参数加权平差

一种BDS/GPS组合动态变形测量系统的模糊度实时算法分析

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现代测绘 2014年第5期37卷 29-31页

作者：周蓉向民志薛志宏 61175部队信息工程大学地理空间信息学院江苏省测绘地理信息局

介绍了BDS/GPS组合载波相位双差定位的解算模型,分析了通常模糊度实时算法的不足,根据工程结构变形测量中,监测点初始坐标已知且在一定范围内变化的特点,提出了一种BDS/GPS组合测量系统模糊度单历元实时算法。通过实测的实验数据,验证... 详细信息

介绍了BDS/GPS组合载波相位双差定位的解算模型,分析了通常模糊度实时算法的不足,根据工程结构变形测量中,监测点初始坐标已知且在一定范围内变化的特点,提出了一种BDS/GPS组合测量系统模糊度单历元实时算法。通过实测的实验数据,验证了本文算法的正确性。

关键词：北斗卫星导航系统全球定位系统动态变形测量模糊度实时解算组合系统

船载MIMU/SPP与MIMU/PPP松组合性能分析

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船载MIMU/SPP与MIMU/PPP松组合性能分析

第十一届中国卫星导航年会

作者：石明琛柴洪洲向民志尹潇齐文龙信息工程大学地理空间信息学院

多传感器融合能够提供更稳健的导航定位结果,而其中GPS/INS松组合应用比较广泛。顾及捷联式微惯性测量单元(MIMU)特点,本文给出GPS/SINS松组合模型,并根据近海船载实测数据,评估MIMU与动态PPP、动态SPP松组合的定位、测速、测姿精度,分... 详细信息

多传感器融合能够提供更稳健的导航定位结果,而其中GPS/INS松组合应用比较广泛。顾及捷联式微惯性测量单元(MIMU)特点,本文给出GPS/SINS松组合模型,并根据近海船载实测数据,评估MIMU与动态PPP、动态SPP松组合的定位、测速、测姿精度,分析在卡尔曼滤波过程中陀螺仪与加速度计的零偏变化。结果表明:动态SPP/MIMU松组合位置偏差在米级、速度偏差在分米级,动态PPP/MIMU松组合位置

关键词：捷联惯导 SPP PPP 松组合性能分析

来源： cnki会议 cnki会议评论

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经纬仪与视觉深度组合测量

测绘工程 2014年第4期23卷 40-44页

作者：于英范百兴向民志信息工程大学河南郑州450052 江西省数字国土重点实验室江西抚州344000

组合测量是精密大尺寸测量的重要研究方向,提出一种经纬仪与视觉深度组合测量方法,对方法的原理以及其中的标定技术和高精度中心定位技术进行论述。精度验证实验表明,组合技术的定位测量精度优于0.05mm,准直精度优于2″,证明测量方法的... 详细信息

组合测量是精密大尺寸测量的重要研究方向,提出一种经纬仪与视觉深度组合测量方法,对方法的原理以及其中的标定技术和高精度中心定位技术进行论述。精度验证实验表明,组合技术的定位测量精度优于0.05mm,准直精度优于2″,证明测量方法的正确性和可行性。

关键词：组合测量经纬仪视觉网格法标定

基于自适应卡尔曼滤波的捷联惯导纬度估计精化算法

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基于自适应卡尔曼滤波的捷联惯导纬度估计精化算法