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惯性定位技术在非开挖深埋管线探测中的应用研究及精度分析

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城市勘测 2020年第6期 151-155页

作者：葛文徐长虹李学涛宁波市测绘设计研究院浙江宁波315402 宁波市阿拉图数字科技中心浙江宁波315402

针对传统地下管线定位技术危险系数高、测量精度低的缺陷,本文将惯性定位技术应用于非开挖深埋管线的探测中,通过对惯性陀螺仪探测系统的工作原理、工作流程、误差来源及精度分析进行研究,总结出一套适用于非开挖深埋管线的探测方法,并... 详细信息

针对传统地下管线定位技术危险系数高、测量精度低的缺陷,本文将惯性定位技术应用于非开挖深埋管线的探测中,通过对惯性陀螺仪探测系统的工作原理、工作流程、误差来源及精度分析进行研究,总结出一套适用于非开挖深埋管线的探测方法,并将其应用到相关的工程实例中。结果表明,惯性定位技术能够精确获取地下管线的空间位置信息,可以达到相关精度要求,为设计、迁改、施工等工作的顺利开展提供了重要依据和基础资料。

关键词：惯性定位技术非开挖深埋管线数据处理精度分析

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基于惯性导航的卸料小车定位系统研究

基于惯性导航的卸料小车定位系统研究

作者：尚名羽华北理工大学

学位级别：硕士

目前,矿厂卸料小车的定位技术由于料厂恶劣的环境,很难找到一种工作够可靠、检测够准确、够经久耐用的系统。鉴于微型惯性导航定位技术能够完全不受外界干扰的特性及近来的迅猛发展,惯性导航定位系统设计了一种新的矿厂卸料小车位置推... 详细信息

目前,矿厂卸料小车的定位技术由于料厂恶劣的环境,很难找到一种工作够可靠、检测够准确、够经久耐用的系统。鉴于微型惯性导航定位技术能够完全不受外界干扰的特性及近来的迅猛发展,惯性导航定位系统设计了一种新的矿厂卸料小车位置推算定位装置,既基于惯性导航的卸料小车定位系统。该系统具有结构简单、占空间少、环保节能、维护方便等优势,在实现卸料车定位领域具有重要的参考与应用价值。依靠惯性导航算法改进了卸料小车定位系统,主要研究以下几个方面的内容:1)研究了惯性导航定位系统的模块组成及其工作原理,在此基础上完成了惯性导航卸料车定位系统整体框架的设计,实现对卸料车的位置检测。为了获取的加速度信息进行积分运算的过程中降低系统的漂移,提出了基于相对加速度的积分算法;同时对单片机的编程操作实现对卸料小车位置的自动化控制,能够精准操控配料小车运动到指定位置进行配卸料。2)根据加速度计MMA2260EG的设计结构并结合实际运行情况及设备相互关联性完成硬件设备的设计选型及各部分外围电路、输出信号电路等的设计,并搭建硬件系统。3)惯性定位装置完成了对信号的采集和处理,通过设计系统的理论算法、硬件组件,开发了相匹配的软件系统。同时为了优化系统的定位准确度,设定了加速度的阈值和传感器的静态输出值。4)在后期,通过实验完成对定位装置的调试,并对系统一维线性运动的测试结果进行分析,使定位装置所得的卸料车行驶距离数据达到了稳定、准确的标准,总结惯性定位系统设计工作的经验与不足,有针对性地提出了可深入研究改进的设计环节。

关键词：惯性定位技术加速度计 STM32F103VET6 加速度积分

WiFi与MEMS-IMU融合定位方法在室内定位中的应用

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导航定位学报 2016年第4期4卷 81-87页

作者：雷雨伟修春娣杨威杨东凯北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

针对惯性室内定位技术无法获得绝对位置和长时间累计误差较大的缺点,提出一种将惯性定位技术与WiFi技术融合定位的方法:通过粒子滤波算法将惯性定位方法得到的相对位置结果作为观测量对位置进行估计,其中通过WiFi定位结果和磁场方向对... 详细信息

针对惯性室内定位技术无法获得绝对位置和长时间累计误差较大的缺点,提出一种将惯性定位技术与WiFi技术融合定位的方法:通过粒子滤波算法将惯性定位方法得到的相对位置结果作为观测量对位置进行估计,其中通过WiFi定位结果和磁场方向对粒子滤波进行初始化,并结合墙壁信息计算概率转移密度来辅助定位;离线阶段仅需要在特定区域建立指纹库,并根据建筑结构在走廊大厅等位置划定不可穿墙区域,不需要庞大的建库成本。实验结果表明该方法不仅可以弥补惯性定位技术中无法获得绝对位置的缺点,而且能够减少建立大范围WiFi指纹库的人力成本,提高整体定位精度。

关键词： WiFi定位技术惯性定位技术粒子滤波指纹库室内定位

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浅谈城市地下管线常用的探测方法

江西测绘 2018年第3期 11-13,20页

作者：曹俊彦三明市测量队福建三明365000

传统的管线施工,采用明挖法埋设,给人们的生活出行带来了很大的影响。近年来,非开挖施工工艺(顶管、拉管)埋设的管线大量出现,给城市地下管线的探测提出新的挑战,本文讨论分析多种常见的地下管线的探测方法,并且着重对惯性定位技术在地... 详细信息

传统的管线施工,采用明挖法埋设,给人们的生活出行带来了很大的影响。近年来,非开挖施工工艺(顶管、拉管)埋设的管线大量出现,给城市地下管线的探测提出新的挑战,本文讨论分析多种常见的地下管线的探测方法,并且着重对惯性定位技术在地下管线的探测中的运用进行分析。

关键词：管线调查金属管线探测非金属管线探测惯性定位技术

改进梯度下降法在地下管道惯性定位姿态解算中的应用

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无线互联科技 2023年第12期20卷 69-73页

作者：张楠崔厚坤徐伟周国网江苏电力设计咨询有限公司江苏南京210008

针对地下管道惯性定位姿态解算传统算法存在效率较低、最优参数难以确定等问题,文章提出了一种自适应调节参数的梯度下降法。该方法将加速度计、陀螺仪和磁力计的数据进行融合,并自动调节梯度下降参数,实现了四元数姿态信息的更新。试... 详细信息

针对地下管道惯性定位姿态解算传统算法存在效率较低、最优参数难以确定等问题,文章提出了一种自适应调节参数的梯度下降法。该方法将加速度计、陀螺仪和磁力计的数据进行融合,并自动调节梯度下降参数,实现了四元数姿态信息的更新。试验结果表明,该方法解算横滚角和俯仰角的精度与传统梯度下降法一致,航向角的精度有11.2%的改善,计算效率相对于扩展卡尔曼滤波方法有50%的提升。

关键词：姿态解算四元数梯度下降法地下管道惯性定位技术

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IMU姿态解算的卡尔曼滤波方法比较

河南科技 2023年第11期42卷 24-29页

作者：张楠崔厚坤徐伟周国网江苏电力设计咨询有限公司江苏南京210008

【目的】利用惯性定位技术在非开挖时直接测定电缆通道的三维坐标。在惯性定位中,姿态算法对整个系统精度的影响最大,对扩展卡尔曼滤波(EKF)和误差状态卡尔曼滤波(ESKF)两种常用的姿态解算法进行评估。【方法】以四元数和陀螺输出误差... 详细信息

【目的】利用惯性定位技术在非开挖时直接测定电缆通道的三维坐标。在惯性定位中,姿态算法对整个系统精度的影响最大,对扩展卡尔曼滤波(EKF)和误差状态卡尔曼滤波(ESKF)两种常用的姿态解算法进行评估。【方法】以四元数和陀螺输出误差为状态向量、磁力计和加速度计为观测向量,基于四元数姿态模型,分别用EKF和ESKF进行姿态解算。【结果】试验结果表明:在计算效率方面,ESKF的计算效率要高于EKF,ESKF的计算耗时约为EKF的80%;在计算精度方面,EKF的均方根误差相对于ESKF有35.6%的改善。【结论】由于地下管线惯性定位主要考虑定位精度,因此EKF具有更好的应用价值。

关键词：惯性定位技术姿态解算四元数扩展卡尔曼滤波误差状态卡尔曼滤波

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