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基于精化预积分的GNSS/IMU/视觉多源融合定位方法

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北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 2026-2032页

作者：贾晓雪赵冬青肖国锐杨显赐杨朝永赖路广信息工程大学地理空间信息学院郑州450001

针对传统预积分算法固定地球重力值和忽略地球自转的问题,提出一种考虑地球自转和重力变化的惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)预积分算法。参照高精度捷联惯性导航解算的动力学模型,在IMU预积分动力学模型的姿态更新中引... 详细信息

针对传统预积分算法固定地球重力值和忽略地球自转的问题,提出一种考虑地球自转和重力变化的惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)预积分算法。参照高精度捷联惯性导航解算的动力学模型,在IMU预积分动力学模型的姿态更新中引入地球自转角速率,速度和位置更新中引入由地球自转引起的科里奥利加速度,同时将由载体位置引起的地球重力变化及时反馈至预积分算法中,详细推导了引入地球自转和重力变化后预积分算法的具体过程,实现对传统预积分模型的精化。并将精化的预积分算法应用于基于紧耦合全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)/IMU/视觉多源融合系统中,实测实验结果表明:利用精化的预积分模型可使系统预积分的模型误差有效减小,显著提升多源融合系统整体的定位定姿精度,其中系统定位精度提升32.41%,航向角精度提升4.23%。

关键词： IMU预积分地球自转重力变化图优化多源融合定位

北斗新频点B1C/B2a精密单点定位综合性能

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大地测量与地球动力学 2024年第6期44卷 572-576,647页

作者：魏浩鹏肖国锐赵冬青宋开放肖正阳李沛功信息工程大学地理空间信息学院郑州市450001 中国测绘科学研究院北京市100036

为对比北斗三号卫星导航系统新老信号的定位性能,利用连续两周17个MGEX测站观测数据对BDS-3新频点B1C/B2a消电离层组合精密单点定位(PPP)服务进行全面评估。结果表明,单系统BDS-3 B1C/B2a静态PPP在E、N、U三方向的精度分别为1.3 cm、0.8... 详细信息

为对比北斗三号卫星导航系统新老信号的定位性能,利用连续两周17个MGEX测站观测数据对BDS-3新频点B1C/B2a消电离层组合精密单点定位(PPP)服务进行全面评估。结果表明,单系统BDS-3 B1C/B2a静态PPP在E、N、U三方向的精度分别为1.3 cm、0.8 cm、1.9 cm,仿动态E、N、U三方向的精度分别为2.6 cm、1.8 cm、4.2 cm;与BDS-3 B1I/B3I组合相比,静态E、N两方向精度相当,U方向提升13.6%,仿动态三方向精度相当,差值在1 mm以内。BDS-3 B1C/B2a静态PPP三维精度40 min可达cm级,仿动态PPP三维精度5 min达到dm级。双系统BDS-3 B1C/B2a+GPS L1/L2静态PPP三维精度20 min达到cm级,仿动态PPP三维精度30 min达到cm级;与双系统BDS-3 B1I/B3I+GPS L1/L2对比,两者定位精度和收敛速度基本一致。综上所述,可以证明B1C/B2a信号的定位性能优于B1I/B3I信号。

关键词：双频消电离层组合精密单点定位北斗三号卫星新频点收敛性能

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长波红外成像技术及其在SLAM中的应用

测绘科学 2024年第3期49卷 77-86页

作者：赖路广赵冬青李林阳李雄庆樊文哲袁俊俨信息工程大学地理空间信息学院郑州450001 武汉大学测绘学院武汉430079

针对长波红外相机在同步定位与建图(SLAM)中的应用进行了总结分析。通过对比红外相机与可见光相机成像的异同,分析了红外SLAM研究的难点,结合国内外对于红外SLAM的研究进展,从红外图像特征提取、红外里程计、多传感器融合红外里程计和红... 详细信息

针对长波红外相机在同步定位与建图(SLAM)中的应用进行了总结分析。通过对比红外相机与可见光相机成像的异同,分析了红外SLAM研究的难点,结合国内外对于红外SLAM的研究进展,从红外图像特征提取、红外里程计、多传感器融合红外里程计和红外SLAM 4个方面进行了总结梳理。长波红外相机在挑战环境下具有良好的应用前景,但其存在明显缺点,未来红外相机与其他传感器的结合使用应是研究的重点。

关键词： SLAM 挑战环境长波红外红外图像数据集

5G信道状态信息信号质量及指纹定位性能分析

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全球定位系统 2024年第2期49卷 16-22页

作者：程振豪李林阳郭文卓赖路广赵冬青信息工程大学地理空间信息学院郑州450001

5G信道状态信息(channel state information,CSI)具有丰富的特征信息,是一种理想的指纹定位信号,但信号质量易受环境干扰,对定位性能影响较大.为了分析不同因素对5G信号质量和定位性能的影响程度,本文首先阐述了5G信号特征和基于支持向... 详细信息

5G信道状态信息(channel state information,CSI)具有丰富的特征信息,是一种理想的指纹定位信号,但信号质量易受环境干扰,对定位性能影响较大.为了分析不同因素对5G信号质量和定位性能的影响程度,本文首先阐述了5G信号特征和基于支持向量回归(support vector regression,SVR)的定位算法,分析了数据采集时终端的高度、方向、人体遮挡等因素对信号质量的影响,测试了廊厅、小办公室和中型会议室三种场景下的定位性能.结果表明:5G信号质量受周围环境影响较大,在干扰较小的情况下,基于5G CSI的位置指纹定位算法在三种场景下的定位精度分别为0.93 m、1.46 m和1.94 m,能够满足大多数室内定位应用需求.

关键词： 5G 信道状态信息(CSI) 位置指纹室内定位支持向量回归(SVR)

不同土壤改良措施对大棚菜地高度盐渍化土壤改良效果研究

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中国土壤与肥料 2024年第4期 9-16页

作者：程明琨闵炬巨昇容潘云枫赵冬青杨东平施卫明佛山科学技术学院国际膜生物学与环境研究中心广东佛山528000 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 宜兴市土肥站江苏宜兴214206

设施菜地土壤次生盐渍化现象普遍,严重制约了设施蔬菜的可持续发展。以高度和超高度大棚次生盐渍化土壤为对象,研究不同土壤改良措施对大棚青菜产量、氮肥利用率及土壤性状的影响。在两种盐渍化程度的大棚土壤上分别开展田间试验,设置... 详细信息

设施菜地土壤次生盐渍化现象普遍,严重制约了设施蔬菜的可持续发展。以高度和超高度大棚次生盐渍化土壤为对象,研究不同土壤改良措施对大棚青菜产量、氮肥利用率及土壤性状的影响。在两种盐渍化程度的大棚土壤上分别开展田间试验,设置相同的6个处理:不施氮肥(0%N)、常规施氮(100%N)、施石灰氮+常规施氮(Lime+100%N)、施石灰氮+减氮20%(Lime+80%N)、施石灰氮+填闲玉米+常规施氮(Lime+corn+100%N)和施石灰氮+填闲玉米+减氮20%(Lime+corn+80%N)。结果表明:与100%N处理相比,Lime+corn+80%N处理的青菜产量在高度、超高度次生盐渍化土壤上分别增产91.8%(11.3 t/hm^(2))和62.2%(5.6 t/hm^(2)),显著提高了氮肥利用率。在高度盐渍化土壤上,与100%N处理相比,施石灰氮可使土壤电导率降低16.0%~19.7%(P<0.05),对土壤pH无显著影响;与施石灰氮处理(Lime+100%N和Lime+80%N)相比,土壤电导率在Lime+corn+100%N和Lime+corn+80%N处理下分别降低了49.4%和55.2%(P<0.05),土壤pH升高3.4%和12.6%。在超高度盐渍化土壤上,与100%N处理相比,施石灰氮处理对土壤电导率无显著影响,可使土壤p H升高14.1%~16.0%(P<0.05);与施石灰氮处理相比,土壤电导率在Lime+corn+100%N和Lime+corn+80%N处理下分别降低了43.7%和49.2%(P<0.05)。不同土壤改良措施在高度盐渍化土壤上显著提高了土壤孔隙度,降低了土壤有效磷和速效钾含量,而在超高度盐渍化土壤上影响不显著。

关键词：设施蔬菜次生盐渍化土壤酸化土壤pH 产量氮肥利用率

基于FPGA的LVDS+RS422远距离高速通信设计与实现

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电子设计工程 2024年第1期32卷 158-163页

作者：赵冬青王越涛李东星武慧军中北大学仪器与电子学院山西太原030051 中北大学电子测试技术与重点实验室山西太原030051 北京航天长征飞行器研究所北京100071

针对高速信号远距离传输时存在数据可靠性下降的问题,文中设计了一种基于FPGA的软硬件结合的长线传输方案。该系统在数据传输过程中,采用NI公司的LVDS串化器芯片SN65LV1023A和SN65LV1024B作为发送与接收芯片。驱动器和均衡器的配合使用... 详细信息

针对高速信号远距离传输时存在数据可靠性下降的问题,文中设计了一种基于FPGA的软硬件结合的长线传输方案。该系统在数据传输过程中,采用NI公司的LVDS串化器芯片SN65LV1023A和SN65LV1024B作为发送与接收芯片。驱动器和均衡器的配合使用,减少了信号衰减,同时增加了电路的驱动能力和信号传输距离。在指令传输与状态反馈的电路中采用RS422通信协议,并加入保证传输可靠性的隔离芯片,极大地简化了电路。在软件方面为提高抗干扰能力,添加了8B/10B编码、指令的三判二机制和校验字,降低了误码率,提高了传输稳定性。经验证,此设计可在90 m电缆以320 Mbit/s速率零误码传输。

关键词： FPGA 低压差分信号 RS422接口 8B/10B解编码

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新时代青岛红色文化发展研究

新时代青岛红色文化发展研究

作者：赵冬青青岛科技大学

学位级别：硕士

红色文化是中国共产党在建立政权、稳固政权的实践基础上生成的文化。新时代青岛红色文化既有各地域红色文化的共同特征,又有青岛红色文化的自身特色,具体表现为器物形态、精神形态、行为形态。青岛依靠厚重的历史积淀,凭借国家政策支... 详细信息

红色文化是中国共产党在建立政权、稳固政权的实践基础上生成的文化。新时代青岛红色文化既有各地域红色文化的共同特征,又有青岛红色文化的自身特色,具体表现为器物形态、精神形态、行为形态。青岛依靠厚重的历史积淀,凭借国家政策支持、红色旅游业兴起等机遇,以马克思主义经典作家的文化观、中华优秀传统文化的红色基因、毛泽东等历届领导人对红色文化的相关论述为理论基础,着力推进新时代青岛红色文化发展,拓宽了青岛红色文化依托载体,推动了旅游业的提质升级,提高了馆藏红色图书的利用率,带动了红色文化教育的高质量发展。本文立足于青岛红色文化发展现状,研究分析其面临的发展机遇、取得的成就及面临的挑战,提出新时代青岛红色文化发展的实践路径。青岛在正确把握红色文化发展基本原则的基础上,应坚持人民至上,倡导大众创新;应全面理清红色文脉,充分保护并利用青岛特色资源;应积极搭建红色文化数字平台,积极提升红色文旅品牌效应,加快产业化发展。青岛只有突破红色文化发展瓶颈,才能加快推进海洋红色文化发展,促进经济高质量发展,提升青岛人民政治认同感。

关键词：红色文化青岛实践路径

基于自适应惯导辅助特征匹配的视觉SLAM算法

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光学精密工程 2023年第5期31卷 621-630页

作者：贾晓雪赵冬青张乐添肖国锐徐青信息工程大学、地理空间信息研究所河南郑州450001

为提高视觉同步定位与建图系统的定位、建图精度,克服传统算法中特征匹配搜索半径为固定值导致视觉里程计在高动态运动时特征误匹配率高的问题,本文提出一种搜索半径自适应的惯导辅助图像特征匹配方法。该方法首先对双目相机左右两帧图... 详细信息

为提高视觉同步定位与建图系统的定位、建图精度,克服传统算法中特征匹配搜索半径为固定值导致视觉里程计在高动态运动时特征误匹配率高的问题,本文提出一种搜索半径自适应的惯导辅助图像特征匹配方法。该方法首先对双目相机左右两帧图像进行特征提取与匹配,并获取地图点三维坐标,然后通过预积分惯性测量单元的量测值预测相机位姿,再根据误差传播定律计算预测位姿的协方差,最后利用预测位姿将地图点投影至图像得到对应像素坐标,从而根据像素坐标中误差确定地图点最有可能出现的区域半径。实验结果表明,该方法可有效缩小特征匹配的搜索半径,显著提高图像特征匹配的准确度,使跟踪线程位姿精度提高约38.09%,系统整体位姿精度提高约16.38%。该方法可为每个特征点提供自适应区域约束,提高特征点匹配的准确度,进而提升系统位姿估计精度,构建更高精度的稠密地图。

关键词：计算机视觉视觉里程计特征匹配自适应阈值惯性导航

基于AdaBoost提升学习的次优中继选择安全传输方案

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电子测量技术 2023年第19期46卷 76-81页

作者：石岩赵冬青武岳中北大学仪器与电子学院太原030051 安徽财经大学管理科学与工程学院蚌埠233030

针对无线通信协作技术中多跳中继和子信道分配等复杂应用场景下系统时效性差和复杂度大的问题,在级联中继系统中提出了一种利用AdaBoost算法集成学习选择次优中继的安全传输方案。将合法信道和窃听信道的信道CSI作为训练模型的输入,使... 详细信息

针对无线通信协作技术中多跳中继和子信道分配等复杂应用场景下系统时效性差和复杂度大的问题,在级联中继系统中提出了一种利用AdaBoost算法集成学习选择次优中继的安全传输方案。将合法信道和窃听信道的信道CSI作为训练模型的输入,使系统安全容量达到一定值的中继节点索引作为输出,把级联中继系统的次优中继选择问题转化为一个多类分类问题,并用基于AdaBoost加权表决的支持向量机求解。级联中继系统的次优中继选择方案可分为生成数据集、集成模型训练和结果预测3个阶段。在模型训练阶段,绘制分类准确率和查准率-查全率曲线,对比集成学习较个体学习在准确率方面具有更佳的性能。最后,通过仿真AdaBoost算法分类的中继索引,验证了集成学习方法进行次优中继选择具有更高的准确率,能有效降低系统时延和复杂度,提高中继协作系统的安全性能。

关键词：物理层安全集成学习机器学习中继选择支持向量机