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速度约束辅助车载捷联惯导系统零速校正算法

系统工程与电子技术 2013年第8期35卷 1723-1728页

作者：付强文秦永元李四海西北工业大学自动化学院陕西西安710072

捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)动态误差源众多,常规零速校正(zero-velocity update,ZUPT)方法难以取得理想效果。利用车辆正常行驶过程中横向和法向速度为零的约束条件,在考虑惯导系统与载车安装偏差角的基... 详细信息

捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)动态误差源众多,常规零速校正(zero-velocity update,ZUPT)方法难以取得理想效果。利用车辆正常行驶过程中横向和法向速度为零的约束条件,在考虑惯导系统与载车安装偏差角的基础上,推导了速度约束辅助的ZUPT算法模型。利用光纤SINS进行了2h的车载导航试验,间隔10min停车,零速校正得到的水平和高程定位精度均优于10m。所提算法可以正确估计安装偏差角、惯性器件误差和初始方位误差,工程实用性强。

关键词：捷联惯导系统零速校正速度约束车载导航安装偏差

基于速度约束的五杆式人机合作机器人控制策略研究

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中国机械工程 2008年第10期19卷 1209-1213页

作者：路敦民张立勋杨向东陈恳北京林业大学北京100083 清华大学北京100084 哈尔滨工程大学哈尔滨150001

提出了基于速度约束的机器人控制策略,该控制策略根据操作者的操作力、机器人轨迹偏差和当前速度,计算出控制量,实现对机器人末端轨迹的虚拟约束控制。对机器人利用该控制策略跟踪直线和圆弧两种轨迹的效果进行了仿真,结果表明该控制策... 详细信息

提出了基于速度约束的机器人控制策略,该控制策略根据操作者的操作力、机器人轨迹偏差和当前速度,计算出控制量,实现对机器人末端轨迹的虚拟约束控制。对机器人利用该控制策略跟踪直线和圆弧两种轨迹的效果进行了仿真,结果表明该控制策略可以实现人机合作机器人对轨迹虚拟约束控制的要求。

关键词：五杆机构人机合作机器人速度约束虚拟轨迹控制控制策略

基于速度约束与模糊自适应滤波的车载组合导航

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兵工学报 2020年第2期41卷 231-238页

作者：胡杰严勇杰王子卉中国电子科技集团公司第二十八研究所空中交通管理系统与技术国家重点实验室江苏南京210007 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096

针对车载组合导航系统中卫星信号易受遮挡而引起导航精度降低问题,提出采用车辆速度约束条件辅助的组合导航方案。利用车辆正常行驶过程中侧向和天向速度为零作为虚拟观测信息,推导得到卫星信号失效时组合导航滤波量测方程;考虑到Kalma... 详细信息

针对车载组合导航系统中卫星信号易受遮挡而引起导航精度降低问题,提出采用车辆速度约束条件辅助的组合导航方案。利用车辆正常行驶过程中侧向和天向速度为零作为虚拟观测信息,推导得到卫星信号失效时组合导航滤波量测方程;考虑到Kalman滤波过程中量测噪声协方差矩阵难以获取,推导给出一种新的自适应Kalman滤波(ADKF)算法,该算法计算新息序列实际协方差与理论协方差比值后,利用模糊推理系统(FIS)自适应调节量测噪声协方差矩阵大小;通过光纤捷联惯性导航系统(SINS)进行了验证试验。结果表明:卫星信号失效时,虚拟速度组合能够提高SINS定位精度,其纬度最大误差由41.33 m减小为8.61 m,且采用FIS-ADKF组合导航算法时3个方向位置精度相比标准Kalman滤波算法提高了60%以上,验证了所提出算法的有效性。

关键词：组合导航速度约束自适应滤波模糊推理系统捷联惯性导航系统

神经网络修正的速度约束辅助车载SINS定位算法

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宇航学报 2022年第9期43卷 1236-1245页

作者：李正帅缪玲娟周志强吴子昊北京理工大学自动化学院北京100081

对于车载全球导航卫星系统(GNSS)/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统,针对GNSS失效而SINS单独工作时仅使用速度约束辅助SINS其纵向位置误差逐渐发散的问题,提出一种神经网络修正的速度约束辅助车载SINS定位算法。通过径向基函数(RBF)... 详细信息

对于车载全球导航卫星系统(GNSS)/捷联惯性导航系统(SINS)组合导航系统,针对GNSS失效而SINS单独工作时仅使用速度约束辅助SINS其纵向位置误差逐渐发散的问题,提出一种神经网络修正的速度约束辅助车载SINS定位算法。通过径向基函数(RBF)神经网络预测SINS纵向位置误差修正系数,以提高SINS单独工作时的定位精度;此外,提出一种限定记忆指数加权实时估计量测噪声的自适应滤波算法。在人为设置GNSS失效以及真实隧道场景下进行车载试验,结果表明本文算法能够在不停车情况下在线修正SINS纵向位置误差,相比于速度约束与卡尔曼滤波相结合的常规算法,有效地提高了GNSS失效时的车载SINS定位精度。

关键词：捷联惯性导航系统(SINS) 速度约束神经网络自适应滤波

速度约束下PSO的六自由度机械臂时间最优轨迹规划

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智能系统学报 2015年第3期10卷 393-398页

作者：李小为胡立坤王琥广西大学电气工程学院广西南宁530004

以六自由度机械臂的运动学正逆解为前提条件,在关节空间中根据插值点设计机器人的运动轨迹,为使机械臂在不同的速度约束下以最短时间运行,提出了粒子群优化速度约束下的时间最优3-5-3多项式插值轨迹规划方法。粒子群算法结构简单、实现... 详细信息

以六自由度机械臂的运动学正逆解为前提条件,在关节空间中根据插值点设计机器人的运动轨迹,为使机械臂在不同的速度约束下以最短时间运行,提出了粒子群优化速度约束下的时间最优3-5-3多项式插值轨迹规划方法。粒子群算法结构简单、实现容易,参数易调整,直接选择以多项式插值时间为变量的搜索空间中进行PSO优化,并且对不符合速度约束条件的插值时间进行筛选。通过离化得到六自由度机械臂限速运行下的最短时间,在机器人控制平台上进行实时实验,得到关节运动位置、速度、加速度曲线,证明了该方法能够准确地实现任意速度约束的时间最优轨迹规划。

关键词：机器人六自由度机械臂粒子群优化轨迹规划多项式插值速度约束时间最优

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速度约束的海洋大地电磁聚焦反演方法

中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第3期53卷 63-71页

作者：裴建新吴俊良祁江豪中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 青岛海洋地质研究所山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

本文利用海洋地震探测方法对速度、密度连续性发生变化的地层成像精度高的优点,提高海洋大地电磁(MT)反演空间分辨能力,提出速度约束的海洋MT聚焦反演方法,可以将OBS深部地震探测获得的速度结构模型作为先验信息引入到海洋MT反演目标函... 详细信息

本文利用海洋地震探测方法对速度、密度连续性发生变化的地层成像精度高的优点,提高海洋大地电磁(MT)反演空间分辨能力,提出速度约束的海洋MT聚焦反演方法,可以将OBS深部地震探测获得的速度结构模型作为先验信息引入到海洋MT反演目标函数的模型约束泛函中,对反演迭代过程中的电阻率模型施加速度结构约束。根据南黄海千里岩隆起区构建的速度-电阻率模型的反演测试表明,基于MGS聚焦稳定泛函的大地电磁反演方法可以得到高阻层以下的低阻层结构,速度约束下的海洋MT反演可以进一步提高对电阻率估计的精度:在速度约束信息准确的情况下,可以大幅提高海洋MT反演对电性结构的垂向分辨能力;当高速屏蔽层下不同地层波阻抗差异很小而影响速度模型精度时,该方法仍可利用速度梯度信息进行层位约束,提高相应层位识别能力。

关键词：海洋大地电磁反演速度约束聚焦稳定泛函空间分辨率

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一种基于速度约束的智能手机RTD算法研究

测绘科学 2023年第2期48卷 1-9页

作者：祝会忠王喆世李俊鹏王东明辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院辽宁阜新123000

针对受限于低成本信号接收与处理单元,手机伪距单点定位和伪距差分定位无法满足用户对定位精度的要求的问题,该文利用多普勒测速和历元间差分求解速度矢量约束位置解,构建附加多普勒原始观测值速度约束、附加伪速度约束和历元间位置约束... 详细信息

针对受限于低成本信号接收与处理单元,手机伪距单点定位和伪距差分定位无法满足用户对定位精度的要求的问题,该文利用多普勒测速和历元间差分求解速度矢量约束位置解,构建附加多普勒原始观测值速度约束、附加伪速度约束和历元间位置约束的3种实时差分(RTD)模型。并与常规RTD模型进行对比,探究其在双频多系统下的定位精度及其稳定性。实验结果表明,3种模型相较于常规RTD都能有效提高定位精度,其中历元间位置约束的RTD模型定位精度的提升最为明显;静态模式下,小米8利用历元间位置约束的RTD定位下E、N、U方向提升分别为65%、50%和47%;在动态模式下,小米8利用历元间位置约束的RTD定位后,平面精度可提升43%。

关键词：智能手机速度约束历元间差分 RTD 定位性能分析

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基于速度约束的粒子滤波算法研究

弹箭与制导学报 2010年第1期30卷 207-209页

作者：张仲凯康健芮国胜海军航空工程学院烟台264001

为了提高二维机动目标被动跟踪性能,基于粒子滤波(PF)的基本思想,结合目标的先验信息,将速度约束条件加入到跟踪过程中,通过抛弃约束外粒子,并对粒子分布和权值进行调整来提高算法的执行效率。对新算法进行了仿真分析,并与粒子滤波算法... 详细信息

为了提高二维机动目标被动跟踪性能,基于粒子滤波(PF)的基本思想,结合目标的先验信息,将速度约束条件加入到跟踪过程中,通过抛弃约束外粒子,并对粒子分布和权值进行调整来提高算法的执行效率。对新算法进行了仿真分析,并与粒子滤波算法进行了仿真对比。结果表明,新算法具有收敛速度快、跟踪精度高的优点。

关键词：速度约束粒子滤波目标跟踪

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基于速度约束和全局多样性的MOPSO算法

计算机仿真 2022年第7期39卷 348-354,401页

作者：赵晶曲相宇齐鲁工业大学(山东省科学院)计算机科学与技术学院山东济南250353

针对多目标优化给传统多目标粒子群算法(Multi-objective Particle Swarm Optimization,MOPSO)带来的收敛速度慢、解分布不均导致算法多样性差的问题,提出一种基于速度约束(Speed-constraints)和全局多样性(Global Diversity)的MOPSO算法。利用粒子速度更新过程中引入新的速度引导方向并融入收缩控制因子来增强粒子的全局搜索能力和局部开发能力;通过精英库中非支配解的多样性信息评估最优解的分布状态,设计全局最优解选择机制自适应选择最优解,提高算法的多样性。实验结果表明,与其它现有算法相比较,上述算法反向代距离和超体积均有明显改善,获得的可行性解更均匀地分布到Pareto前沿。

关键词：多目标优化粒子群优化速度约束多样性信息全局最优解