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室内惯性导航系统/相机拓扑测量的因子图合作定位算法

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西安交通大学学报 2020年第3期54卷 70-79页

作者：张琳廉保旺西北工业大学电子信息学院

为解决合作定位算法中滤波结构不易扩展、鲁棒性差的问题,提出了一种适应于室内多用户的惯性导航系统/相机拓扑测量的因子图合作定位算法。利用目标检测识别算法,提出相机拓扑测量合作定位算法。通过构建拓扑测量、惯性导航系统因子函数... 详细信息

为解决合作定位算法中滤波结构不易扩展、鲁棒性差的问题,提出了一种适应于室内多用户的惯性导航系统/相机拓扑测量的因子图合作定位算法。利用目标检测识别算法,提出相机拓扑测量合作定位算法。通过构建拓扑测量、惯性导航系统因子函数,推导出基于因子图的可扩展参数优化模型。为进一步提高鲁棒性,引入综合考虑残差和检测分数的权值判断法,提出适应于相机拓扑测量的改进型开关约束算法。仿真和实测实验表明:拓扑测量观测精度的提升对位置和速度估计、算法收敛次数均有不同程度的改善;合作+改进型开关约束算法的定位精度较非合作+非鲁棒算法的提高了79.8%;改进型开关约束算法相比原开关约束算法具有较高的预测成功率,当测量遮挡时长比为0.4时,改进型开关约束算法将原开关约束算法对野值点的预测成功率由89.35%提高到了97.4%;与原开关约束算法相比,引入权值判断法的改进型开关约束算法剔除了同用户多边框的异常拓扑测量值,减小了计算开销,提高了合作定位精度和鲁棒性。

关键词：相机拓扑测量惯性导航系统因子图合作定位鲁棒性

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GNSS合作定位研究综述

宇航学报 2014年第1期35卷 13-20页

作者：常强侯洪涛曾祥辉李群王维平国防科学技术大学信息系统与管理学院长沙410073

针对普遍使用的定位方式无法满足日益增长的定位需求的问题,人们借鉴移动机器人定位中合作定位(Looperative Positioning)的思想,提出一种新的GNSS(Global Navigation Satellite System)定位策略——GNSS合作定位。详细介绍了GNSS合作... 详细信息

针对普遍使用的定位方式无法满足日益增长的定位需求的问题,人们借鉴移动机器人定位中合作定位(Looperative Positioning)的思想,提出一种新的GNSS(Global Navigation Satellite System)定位策略——GNSS合作定位。详细介绍了GNSS合作定位发展历史、分类、基本思想和算法基本环节等。相关仿真实验表明,这种新型定位策略定位精度能够达到甚至超过目前广泛使用的AGNSS(Assisted GNSS),且所需定位时间更短,证明这种定位技术的可行性。

关键词：全球导航卫星系统合作定位无线传感网络接收机

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基于相对方位的多机器人合作定位算法

传感技术学报 2007年第4期20卷 794-799页

作者：王玲刘云辉万建伟邵金鑫国防科技大学电子科学与工程学院长沙410073

研究了在未知环境中,利用扩展卡尔曼滤波方法融合内部传感器信息与机器人之间的相对方位观测量,同时定位队列中每个机器人的问题.通过机器人队列共享相对方位观测量,融合不同平台感知的信息,可有效地提高整个队列的定位精度.分析了该方... 详细信息

研究了在未知环境中,利用扩展卡尔曼滤波方法融合内部传感器信息与机器人之间的相对方位观测量,同时定位队列中每个机器人的问题.通过机器人队列共享相对方位观测量,融合不同平台感知的信息,可有效地提高整个队列的定位精度.分析了该方法与机器人分布和运动的关系及存在的缺陷,针对这一问题,提出了改进措施,从而使该方法的可靠性和实用性得到增强.仿真实验验证了改进方法的有效性.

关键词：多机器人合作定位相对方位观测量扩展卡尔曼滤波(EKF)

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基于PF-EKF的多机器人合作定位方法

中国科学（E辑） 2007年第12期37卷 1544-1555页

作者：王玲万建伟刘云辉邵金鑫国防科技大学电子科学与工程学院长沙410073

研究了多机器人群在未知环境中进行合作定位的方法.机器人利用相对观测信息以及必要的信息交换,完成信息的共享及自身的定位.在初始阶段,机器人都不知道其自身的位置,当具有全局定位能力的机器人获得定位信息后,其他机器人利用粒子滤波(... 详细信息

研究了多机器人群在未知环境中进行合作定位的方法.机器人利用相对观测信息以及必要的信息交换,完成信息的共享及自身的定位.在初始阶段,机器人都不知道其自身的位置,当具有全局定位能力的机器人获得定位信息后,其他机器人利用粒子滤波(PF)方法融合相对观测量,各自维护着一个代表其位置分布的粒子集合,当粒子集合逐步收敛到接近Gauss分布时,则转而利用扩展Kalman滤波(EKF)方法进行位置的跟踪.仿真结果及实验表明,PF-EKF方法结合粒子滤波器的鲁棒性、适应性与EKF的高效率和实时性,机器人群中各成员可共享全局定位信息,能有效地在未知环境中确定自身的位置.

关键词：合作定位相对观测量粒子滤波扩展Kalman滤波

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中小型高校出版社与民营书业合作定位探析

编辑之友 2015年第11期 18-21页

作者：余海燕武汉理工大学出版社湖北武汉430070

完成转企改制后的中小型高校出版社,面临着前所未有的困境,资源贫乏,竞争力比较弱小,生存和发展空间被挤压,几成"孤岛"。如何突围,是中小型高校出版社不得不面对的问题。借力民营书业寻求新的发展,中小型高校出版社应有所为而有所不为。

关键词：转企改制中小型高校出版社民营书业合作定位

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传感器融合在多机器人合作定位中的应用

科技通报 2011年第2期27卷 277-281页

作者：刘显荣华南理工大学控制与优化中心广州510640

机器人的定位技术是进行机器人环境探索、协调运动研究的前提,从信息融合的思想出发,提出了一种融合多传感器信息的合作定位技术。首先,对两轮机器人的基本运动形式进行建模,并针对超声波传感器建立了机器人之间的相对观测方程。然后,... 详细信息

机器人的定位技术是进行机器人环境探索、协调运动研究的前提,从信息融合的思想出发,提出了一种融合多传感器信息的合作定位技术。首先,对两轮机器人的基本运动形式进行建模,并针对超声波传感器建立了机器人之间的相对观测方程。然后,分别对机器人的内、外部传感器进行滤波和第一级融合,得到自身位姿和相对观测信息。最后,利用扩展卡尔曼滤波(EKF)融合机器人的自身位姿和观测信息,实现多机器人的合作定位。实验结果表明,本合作定位能够使机器人之间互为路标,消除码盘定位的累积误差,有效地提高机器人定位精度。

关键词：传感器融合多机器人系统合作定位扩展卡尔曼滤波

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多机器人合作定位技术研究

多机器人合作定位技术研究

作者：张莉莉中南大学

学位级别：硕士

机器人定位问题是移动机器人导航领域中的一个重要课题,多机器人合作也是近几年兴起的一个具有挑战性的课题。多机器人合作离不开机器人的位置信息,在单机器人导航技术日益完善的前提下,多个机器人合作定位问题得到广泛的研究。本论文... 详细信息

机器人定位问题是移动机器人导航领域中的一个重要课题,多机器人合作也是近几年兴起的一个具有挑战性的课题。多机器人合作离不开机器人的位置信息,在单机器人导航技术日益完善的前提下,多个机器人合作定位问题得到广泛的研究。本论文主要致力于多机器人合作定位的研究,主要工作如下:1、通过分析多机器人合作定位中相对观测量的约束关系,构建了一种多机器人合作定位的系统模型。介绍了用于定位建图和获得机器人之间的相对观测量的相关传感器。2、研究单机器人定位问题。分析基于粒子滤波的FastSLAM算法,根据定位环境提出了一种改进的粒子权重计算方法,仿真验证了改进的FastSLAM算法的有效性。3、研究同质多机器人的定位问题。利用单个机器人定位问题扩展到初始位置已知和初始位置未知的同质多机器人定位问题。重点研究初始位置未知的同质多机器人定位,提出了一种基于逆时轨迹融合的合作定位方法,最后通过了仿真实验的验证。4、研究异质多机器人合作定位问题。将多机器人运动信息和相对观测量与改进的FastSLAM相结合,提出了基于相对观测量的合作FastSLAM算法。这个算法中定位误差较大的机器人依赖能够精确定位机器人进行相对定位。实验采用两种不同机器人组成的异质多机器人系统验证了该算法的可行性。

关键词：多机器人合作定位合作FastSLAM 相对观测量

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受限环境下特种作战小组合作定位方法研究

受限环境下特种作战小组合作定位方法研究

作者：石泽森国防科学技术大学

学位级别：硕士

特种作战在地区冲突、突发性事件等小规模作战中起着至关重要的作用。为了解决特种作战小组队员在卫星信号受限(GNSS-challenged)环境中的定位问题,本文提出了一种新型定位方法——全源信息融合的合作定位(以下简称全源合作定位)。全源... 详细信息

特种作战在地区冲突、突发性事件等小规模作战中起着至关重要的作用。为了解决特种作战小组队员在卫星信号受限(GNSS-challenged)环境中的定位问题,本文提出了一种新型定位方法——全源信息融合的合作定位(以下简称全源合作定位)。全源合作定位相比传统合作定位方法,不仅利用距离信息进行合作定位,还融合了其他如运动信息、多普勒信息等多种信息。全文首先针对多信息源的环境特点,提出基于贝叶斯估计的全源合作定位框架;然后用参数信息模型表示单一高斯分布、两个高斯混合分布、单一环形分布、香蕉状分布这四种节点分布类型下的位置分布,得到位置的预测模型;其次在信任度传播(Belief Propagation)网络基础上,通过信息融合算法,融合伪距信息、载波相位信息、邻居距离信息、多普勒信息和到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)这五种信息,以校正位置预测模型;最后通过仿真实验,分别评估了参数信息模型的准确度和信息融合模型的有效性,验证了全源合作定位方法的性能。仿真结果表明,全源合作定位方法可以满足卫星信号受限环境中特战队员的基本定位需求。同时,全源合作定位方法还适合其他场景下多节点的合作定位,比如无人机集群定位问题,使得全源合作定位方法具有良好的发展前景。

关键词：合作定位贝叶斯估计参数信息模型信任度传播

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波分多址超宽带系统下室内合作定位技术研究

波分多址超宽带系统下室内合作定位技术研究

作者：韩锐哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着5G通信技术、物联网、互联网等现代产业技术的发展,室内高精度定位技术引起了工业界及学术界的广泛关注。在全球定位系统的卫星信号覆盖不到的室内环境中,超宽带信号凭借时间分辨率高、复杂度低等优势得到了广泛的应用。而基于正交... 详细信息

随着5G通信技术、物联网、互联网等现代产业技术的发展,室内高精度定位技术引起了工业界及学术界的广泛关注。在全球定位系统的卫星信号覆盖不到的室内环境中,超宽带信号凭借时间分辨率高、复杂度低等优势得到了广泛的应用。而基于正交脉冲波形的波分多址技术(Waveform Division Multiple Access,WDMA)在多用户情况下具有高传输速率与抗干扰能力等优点。因此结合了二者的优势的波分多址超宽带系统是一种具有实用价值的室内定位系统。首先,基于波分多址超宽带系统设计生成了正交的超宽带波形,并通过实验仿真证明了可以满足波分多址超宽带系统需求。在波分多址超宽带系统基础上,建立了基于贝叶斯理论的合作定位网络模型。针对非视距传播引起的测距误差问题,研究了基于卷积神经网络的误差校正方法,仿真验证了其在定位系统中可以有效减小测距误差对定位精度的影响。其次,针对静态贝叶斯合作定位网络中测量状态的非线性与边缘后验概率的求解问题,提出了一种基于改进权重Sigma点滤波的置信度传播算法,仿真验证了算法对静态节点定位的有效性。最后,针对动态贝叶斯定位网络中传感器测量状态及节点运动模型的非线性与估计状态矩阵更新时计算量大的问题,提出了基于改进权重Sigma点变换与增量平滑联合算法,并仿真验证了该算法与传统算法相比有效地减小对动态节点位置估计的均方根误差。

关键词：波分多址超宽带合作定位误差校正 sigma点置信度传播