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基于多源融合的无人车导航系统研究

基于多源融合的无人车导航系统研究

作者：邓承宾河北科技大学

学位级别：硕士

随着自主导航技术的迅速发展,无人车(Unmanned Ground Vehicle,UGV)应用越来越广泛,其精准定位是无人车路径规划和决策控制的基本前提,显得尤为重要。然而,无人车普遍使用的惯性导航系统/全球定位系统(Inertial Navigation System/Globa... 详细信息

随着自主导航技术的迅速发展,无人车(Unmanned Ground Vehicle,UGV)应用越来越广泛,其精准定位是无人车路径规划和决策控制的基本前提,显得尤为重要。然而,无人车普遍使用的惯性导航系统/全球定位系统(Inertial Navigation System/Global Positioning System,INS/GPS)组合导航技术在复杂环境下容易发生GPS失锁,导致系统无法精准定位。针对此问题,本文设计了 INS/GPS/里程计/视觉/磁力计融合导航系统,提出了联邦稳健型容积卡尔曼滤波算法(Federal Robust Cubature Kalman Filter,FRCKF)。最后,开发了车载导航系统样机,并通过跑车试验验证了多源融合导航系统和FRCKF算法的有效性。本文主要完成以下研究内容:考虑无人车导航系统的实时性和精度,建立了多源融合导航系统架构和子系统的测量模型。搭建了基于联邦滤波算法的多源融合导航系统架构,推导了 INS模型、GPS模型、里程计航位推算系统模型、视觉定位系统模型和磁力计定向系统模型,试验分析了惯性导航误差、里程计航位推算误差和磁力计定向误差。针对INS/GPS组合导航系统在GPS失锁时容易发生位置偏移的问题,设计多源融合导航系统。基于INS/GPS组合导航系统,利用里程计航位推算抑制GPS失锁导致的系统位置偏移,通过视觉定位减少系统的累计误差,并借助磁力计修正INS的航向角,提高了系统在GPS失锁环境下的定位能力。针对联邦卡尔曼滤波(Federated Kalman Filter,FKF)算法非线性系统模型线性化产生截断误差的问题,提出了 FRCKF算法。将一种稳健型容积卡尔曼滤波算法引入到联邦滤波算法架构中,提高了 FKF算法对非线性系统的处理能力,减小了系统的定位误差。为了验证多源融合导航系统和FRCKF算法的实际应用效果,开发了车载导航系统样机,并进行了跑车试验。试验结果表明,本文构建的多源融合导航系统能够有效降低GPS失锁对无人车导航的影响,提高无人车的定位精度。

关键词：无人车 GPS失锁多源融合导航系统 FRCKF算法非线性系统

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基于LU分解的增广信息滤波机器人协同定位

科学技术与工程 2023年第13期23卷 5623-5631页

作者：朱奎宝温紫晴张峰邓承宾康浩楠郭广源河北科技大学电气工程学院石家庄050018

在增广信息滤波机器人协同定位算法中,通常对联合分布的信息矩阵采用Cholesky方法进行分解。基于Cholesky分解的增广信息滤波对联合分布的信息矩阵的正定对称性要求很高,在联合分布的信息矩阵不满足正定对称性的情况下,求逆产生异常,影... 详细信息

在增广信息滤波机器人协同定位算法中,通常对联合分布的信息矩阵采用Cholesky方法进行分解。基于Cholesky分解的增广信息滤波对联合分布的信息矩阵的正定对称性要求很高,在联合分布的信息矩阵不满足正定对称性的情况下,求逆产生异常,影响联合分布的信息恢复,系统的鲁棒性下降。提出了一种基于LU分解的增广信息滤波算法,保证了机器人协同定位算法精度的同时,有效解决了联合分布的信息矩阵分解异常问题,最后对机器人系统可观测性进行分析。利用MATLAB软件平台对算法进行仿真验证。结果表明,该算法保证了机器人协同定位精度,提高了机器人系统的鲁棒性。

关键词：协同定位联合分布的信息矩阵增广信息滤波 LU分解可观测性

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新时代党的作风建设理论探析

湖南社会科学 2024年第5期 59-64页

作者：邓景文张怀承湖南师范大学公共管理学院湖南师范大学道德文化研究中心

党的作风建设是党的建设伟大工程的重要组成部分和永恒主题。坚持党性党风党纪一起抓、坚持以人民为中心发展群众路线、坚持党的作风就是党的形象、坚持党风建设是自我革命守正创新的体现，并以制定和落实中央八项规定开局破题、始终坚... 详细信息

党的作风建设是党的建设伟大工程的重要组成部分和永恒主题。坚持党性党风党纪一起抓、坚持以人民为中心发展群众路线、坚持党的作风就是党的形象、坚持党风建设是自我革命守正创新的体现，并以制定和落实中央八项规定开局破题、始终坚持风腐同查严治，充分发挥巡视利剑作用，使党的作风建设理论得到了丰富，党在人民群众心目中的光辉形象更加稳固，党的长期执政能力全面提升。

关键词：作风建设人民至上自我革命风腐同查制度建设

多径信号对卫星接收机的影响及时域抑制算法研究

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通信与信息技术 2023年第4期 7-12,16页

作者：朱奎宝郭广源杜云温紫晴邓承宾康浩楠河北科技大学电气工程学院河北石家庄050018

针对卫星导航系统多径误差问题,建立了多径效应模型,采用二象限反正切鉴相函数和EML鉴相器,在多径环境下分析了载波跟踪环和伪码跟踪环受到的影响。在抑制多径算法方面采用MEDLL和WRELAX算法抑制多径信号并进行仿真,并就两种算法对多径... 详细信息

针对卫星导航系统多径误差问题,建立了多径效应模型,采用二象限反正切鉴相函数和EML鉴相器,在多径环境下分析了载波跟踪环和伪码跟踪环受到的影响。在抑制多径算法方面采用MEDLL和WRELAX算法抑制多径信号并进行仿真,并就两种算法对多径信号抑制的性能进行对比分析。实验表明,不同的多径信号对接收机的影响不同,对接收机解算真实信号造成的影响程度不同。在抑制多径方面,WRELAX算法要比MEDLL算法的抑制多径信号效果更好,估计误差更小。

关键词：卫星导航系统多径信号接收机 MEDLL WRELAX

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基于纵向联邦学习的能源排放跨界智能分析

计算机工程 2024年

作者：王圆圆王世谦王涵郭正宾胡显承西安交通大学计算机科学与技术学院国网河南省电力公司经济技术研究院河南九域腾龙信息工程有限公司

如何对企业生产过程中能源排放进行预测一直是企业管理和政府监督时重点关注的问题，而且随着信息采集能力增强，能源排放预测过程中会涉及越来越多跨界数据，这一情况导致了预测模型面临着数据量庞大和数据关联性较低的挑战，从而增加... 详细信息

如何对企业生产过程中能源排放进行预测一直是企业管理和政府监督时重点关注的问题，而且随着信息采集能力增强，能源排放预测过程中会涉及越来越多跨界数据，这一情况导致了预测模型面临着数据量庞大和数据关联性较低的挑战，从而增加了模型训练的难度，降低了预测的准确性。针对上述问题，本文提出了基于纵向联邦学习的能源排放智能预测模型，模型分为两部分：(1)针对跨领域联合建模过程中数据源分散、信息密度小的问题提出基于纵向联邦学习的异步网络更新方法，通过该方法保证本地数据的安全和多方建模的质量，异步更新方式还能降低多方建模的时间和空间开销；(2)针对模型间通讯数据的安全高效传递问题提出基于同态加密的数据跨平台通讯算法，利用数据加密保障通讯网络安全的同时使用数据压缩技术减小加密数据的体积，进一步提高了模型间通讯的效率。最后设计实验证明该模型具有良好的性能，相比于基准方法，本文提出的能源排放预测模型的R2值最多提升了16%，并能够降低约40%的联合建模时间，充分证明本能源排放跨界智能分析模型解决了跨界数据难以共享共用的问题，并且提高了跨界联合建模的速度和准确率。

关键词：能源排放预测跨界融合纵向联邦学习多方建模数据安全

土木工程项目延期管理的关键因素分析与优化策略

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中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第6期 0187-0190页

作者：邓承谨广西世程工程设计咨询有限公司广西桂林541001

在土木工程项目中,延期风险管理具有举足轻重的影响。本项研究采取定性和定量相结合的手段,详细而全面地剖析工程项目延期的核心元素,由此洞察到设计变动和项目监督等四大影响延期的要素。进一步地,对该些要素赋予了各自的权重,据此形... 详细信息

在土木工程项目中,延期风险管理具有举足轻重的影响。本项研究采取定性和定量相结合的手段,详细而全面地剖析工程项目延期的核心元素,由此洞察到设计变动和项目监督等四大影响延期的要素。进一步地,对该些要素赋予了各自的权重,据此形成了一个评估工程项目延期的模型。此后,在这一模型的基础之上,投入了优化策略,借由调整和优化设计流程、加强资源管理、改良合同条件和加固监管环节,竭力减少工程延期的风险。研究的结论揭示,运用这一优化策略,工程项目延期风险明显降低。期望此项研究成果能对土木工程项目延期风险的管理提供理论和实际上的指引。

关键词：土木工程项目延期管理评估模型优化策略风险管理

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走向数据善治:以地球科学数据治理为例

科学通报 2024年第9期69卷 1149-1155页

作者：李新苏建宾中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室国家青藏高原科学数据中心北京100101

科学数据是科技活动中获取的客观数据,也是科研成果不可或缺的组成部分[1].随着我国科技投入的不断增长和科技创新能力的持续提升,海量科学数据不断产生,逐步成为重要的科技战略资源,推动了科学研究向数据密集型科研范式的转换[2].作为... 详细信息

科学数据是科技活动中获取的客观数据,也是科研成果不可或缺的组成部分[1].随着我国科技投入的不断增长和科技创新能力的持续提升,海量科学数据不断产生,逐步成为重要的科技战略资源,推动了科学研究向数据密集型科研范式的转换[2].作为科研活动的灵魂,科技创新越来越依赖于对海量数据的集成、分析和利用.

关键词：科研成果科学数据科研活动数据密集型科研科技创新能力海量数据科学研究客观数据

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软包锂离子电池用铝塑膜成形性能研究

汽车工程 2024年第7期46卷 1157-1166,1238页

作者：邓道林宁德新能源科技有限公司研究院宁德352000

为保证软包锂离子电池用铝塑膜封装的可靠性,须严格控制成形后的铝层厚度,而其获得依赖大量的实物试验,导致前期设计优化和后期生产过程质量监控均须耗费高额成本。本文采用实物试验和仿真模拟相结合的方法,构建能精准表征铝塑膜力学性... 详细信息

为保证软包锂离子电池用铝塑膜封装的可靠性,须严格控制成形后的铝层厚度,而其获得依赖大量的实物试验,导致前期设计优化和后期生产过程质量监控均须耗费高额成本。本文采用实物试验和仿真模拟相结合的方法,构建能精准表征铝塑膜力学性能的本构方程,并提出基于整体铝塑膜厚度对铝层厚度的预测方法,实现成形后铝塑膜和铝层厚度的精准预测。同时,基于仿真DOE,筛选关键影响因子,构建响应曲面模型,实现不同产品的快速预测及最佳参数匹配设计,也为生产实时质量监控提供解决方案。研究结果表明,多层复合铝塑膜在塑性阶段表现出了明显的各向异性,3参数Barlat-Lian本构模型,可较好表征铝塑膜的各向异性性能,明显优于单一方向弹塑性模型,可实现铝塑膜成形性能的精准预测。所构建的响应曲面模型可替代精细化有限元模型,实现对铝塑膜和铝层厚度精准预测和参数优化,误差小于5%,工艺参数优化后冲压成形铝层厚度可提升10%~20%。集成开发的应用APP可满足冲压工艺参数的快速设计评估、优化及成形质量实时监控等应用需求。

关键词：锂电池铝塑膜冲压成形各向异性响应曲面预测及优化

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矢量泵喷推进潜航器回转性能研究

船舶力学 2024年第1期28卷 45-54页

作者：韩伟邓倪兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050 甘肃省流体机械重点实验室兰州730050

泵喷推进器已经逐渐成为现代潜航器的首选,矢量推进器也在航空航天领域得到了广泛的应用。为了解决传统依赖船舵控制在低航速下控制效率低的问题以及提高潜航器回转性能,矢量推进器在潜航器上的应用已逐步成为国内外关注的热点。本文考... 详细信息

泵喷推进器已经逐渐成为现代潜航器的首选,矢量推进器也在航空航天领域得到了广泛的应用。为了解决传统依赖船舵控制在低航速下控制效率低的问题以及提高潜航器回转性能,矢量推进器在潜航器上的应用已逐步成为国内外关注的热点。本文考虑大舵角(喷管偏角)下潜航器各参数非线性的影响,建立潜航器水平面操纵运动的非线性模型。通过仿真研究分析船-舵-推进器、船-矢量推进器和船-舵-矢量推进器三种不同的控制方法下潜航器在低航速、控制泵喷推进器转速、控制潜航器轴向航速三种不同条件下作水平面回转运动时的回转性能,结果表明矢量泵喷推进器可以有效改进潜航器的回转性能。

关键词：潜航器泵喷推进矢量推进器操纵