检索结果-南通市图书馆

变量投影框架下基于wahba问题的多点透视问题求解算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2018年第11期38卷 242-248页

作者：何颖马戎李岁劳郭强西北工业大学自动化学院陕西西安710129

提出一种在变量投影框架下的多点透视问题求解算法。多点透视问题是确定相机旋转与平移参数的基础问题,广泛应用于计算机视觉、摄影测量、机器人、空间交会以及虚拟现实等场合。相机的旋转与平移参数在变量投影的框架下被分开估计。首先... 详细信息

提出一种在变量投影框架下的多点透视问题求解算法。多点透视问题是确定相机旋转与平移参数的基础问题,广泛应用于计算机视觉、摄影测量、机器人、空间交会以及虚拟现实等场合。相机的旋转与平移参数在变量投影的框架下被分开估计。首先,将平移参数固定,根据wahba问题的解法求解出最优旋转矩阵;然后,应用奇异值分解导数的计算公式计算当前最优旋转矩阵对平移参数的导数,并由此计算出代价函数对平移参数的导数;最后,针对平移参数,采用Levenberg-Marquardt算法迭代优化代价函数,直到精度满足要求。实验结果证明,本文算法不仅误差较小,计算效率较高,而且具有较大的收敛域。

关键词：机器视觉多点透视问题变量投影 wahba问题

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

多矢量姿态测量算法综述

北京航空航天大学学报 2022年

作者：刘一麟吴美平郭妍于瑞航中国人民解放军国防科技大学智能科学学院

将矢量测量转化为姿态测量，这一问题在姿态估计的文献中被称为wahba问题。介绍了最小化wahba问题的损失函数的不同算法，包括最优四元数估计器、四元数估计器、快速最优姿态矩阵、矩阵奇异值分解等广泛使用算法，以及基于快速线性化姿... 详细信息

将矢量测量转化为姿态测量，这一问题在姿态估计的文献中被称为wahba问题。介绍了最小化wahba问题的损失函数的不同算法，包括最优四元数估计器、四元数估计器、快速最优姿态矩阵、矩阵奇异值分解等广泛使用算法，以及基于快速线性化姿态估计器、黎曼流形等近几年新提出的算法。给出了简单的计算原理与推导过程，并通过计算机仿真对照，归纳各类方法在计算旋转矩阵时的计算精度、鲁棒性。之后针对姿态算法在应对当前新的应用场景的性能需求，简要介绍其在惯性测量单元动态对准、协同集群视觉定姿、图像拼接等方面的适用可能和工作原理，并在此基础上简述了姿态算法当前缺陷与未来发展趋势。

关键词： wahba问题视觉定姿图像拼接人体动作测量协同导航

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

多个三轴传感器非对准误差校正方法

仪器仪表学报 2018年第12期39卷 144-151页

作者：赵鹤达林春生张宏欣张宁翟国君海军工程大学兵器工程学院武汉430033 解放军91439部队大连116041 海军海洋测绘研究所天津300061

提出一种多个三轴传感器之间非对准误差的校正算法,算法的实现不需要增加其他外部设备,并且有更快的收敛速度。输入两个相对固定的传感器的多种姿态的测量,以及每个传感器在参考坐标系下的参考矢量(若为同种传感器的校正,参考向量可为... 详细信息

提出一种多个三轴传感器之间非对准误差的校正算法,算法的实现不需要增加其他外部设备,并且有更快的收敛速度。输入两个相对固定的传感器的多种姿态的测量,以及每个传感器在参考坐标系下的参考矢量(若为同种传感器的校正,参考向量可为任意向量),通过黎曼流形上的牛顿法求解wahba问题并进行迭代使结果收敛,输出从传感器体坐标系旋转到主传感器体坐标系的方向余弦矩阵。算法可以应用于同种传感器(如两个三轴磁传感器)和异种传感器(一个三轴加速度计和一个三轴磁传感器)。采用蒙特卡洛仿真试验验证了算法推导的正确性。采用两个Mag-13三轴磁传感器进行实测校正试验,验证了该算法的有效性。

关键词：三轴传感器非对准误差校正黎曼流形上的牛顿法 wahba问题

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

捷联惯导晃动基座四元数估计对准算法

中国惯性技术学报 2014年第6期12卷 724-727,740页

作者：高薪卞鸿巍傅中泽张礼伟海军工程大学电气工程学院武汉430033 天津航海仪器研究所天津300131

针对捷联惯导晃动基座下的初始对准问题,提出了一种基于四元数估计(QUEST)的抗干扰对准算法。将惯性系对准方法中,求取初始姿态阵的问题转化为基于观测矢量确定载体姿态的wahba问题,利用四元数估计算法得到最小二乘意义下载体初始姿态... 详细信息

针对捷联惯导晃动基座下的初始对准问题,提出了一种基于四元数估计(QUEST)的抗干扰对准算法。将惯性系对准方法中,求取初始姿态阵的问题转化为基于观测矢量确定载体姿态的wahba问题,利用四元数估计算法得到最小二乘意义下载体初始姿态的最优四元数解。阐述了四元数估计算法的基本原理,详细给出了基于四元数估计算法的捷联惯导晃动基座对准方案。进行了车载实验,实验结果表明:四元数估计对准算法姿态角误差的收敛速度优于双矢量定姿对准算法,同时可进一步提高对准精度。经120 s对准后,水平姿态误差在5″以内,航向误差在1.3′以内。

关键词：捷联惯导晃动基座初始对准 wahba问题四元数估计算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种新型惯性/GPS测姿组件安装标定方法

压电与声光 2010年第3期32卷 364-367,371页

作者：章大勇吴文启吴美平逯亮清国防科技大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

研究了惯性测量组件和GPS测姿组件安装偏差关系的标定算法,利用双差载波相位测量内蕴的矢量转换关系对安装偏差矩阵进行估计。首先,分析了双差载波相位观测方程,将其转换为已知GPS基线矢量和对应双差载波相位观测在惯性测量组件载体系... 详细信息

研究了惯性测量组件和GPS测姿组件安装偏差关系的标定算法,利用双差载波相位测量内蕴的矢量转换关系对安装偏差矩阵进行估计。首先,分析了双差载波相位观测方程,将其转换为已知GPS基线矢量和对应双差载波相位观测在惯性测量组件载体系中的投影,将安装偏差矩阵表示为矢量方程参数;其次,根据矢量方程特性,将其归结为wahba问题,并利用QUEST方法对耦合噪声条件下的安装偏差矩进行最优估计阵;最后利用仿真数据和实验数据验证了标定算法,并与其他方法进行了比较。分析表明,标定算法在精度和鲁棒性上都得到了提高,有很强的实用性。

关键词：惯性测量组件 GPS测姿组件安装偏差标定双差载波相位观测 wahba问题

抗角晃动与线运动耦合干扰的捷联惯导自对准算法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

传感技术学报 2015年第4期28卷 526-530页

作者：杨波王跃钢杨家胜郭志斌第二炮兵工程大学自动控制系西安710025

捷联惯导系统在实际对准过程中,由于受到角晃动干扰与线运动干扰的耦合作用,难以快速高精度地完成自对准,针对该问题提出了一种抗角晃动与线运动耦合干扰的自对准算法。该算法将自对准问题转化为wahba姿态求解问题,以消除角晃动干扰的影... 详细信息

捷联惯导系统在实际对准过程中,由于受到角晃动干扰与线运动干扰的耦合作用,难以快速高精度地完成自对准,针对该问题提出了一种抗角晃动与线运动耦合干扰的自对准算法。该算法将自对准问题转化为wahba姿态求解问题,以消除角晃动干扰的影响;利用惯性系下的重力矢量信号的时域特性,采用时域信号处理方法来实现消除线运动干扰。仿真结果表明,该算法在角晃动干扰与线运动耦合干扰的作用下能够快速地实现自对准。

关键词：捷联惯导系统抗干扰自对准 wahba问题时域信号处理角晃动线运动耦合干扰

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

捷联惯导动态粗对准算法研究与仿真

系统仿真学报 2010年第4期22卷 967-970页

作者：夏家和秦永元游金川西北工业大学自动化学院西安710072

动态环境下无法直接根据陀螺和加速度计的输出计算出姿态阵。针对这一问题,研究了一种基于重力加速度和惯性坐标系的粗对准算法。算法以初始时刻的导航系和机体系为基础,定义两个与其重合的惯性坐标系,利用重力加速度在这两个惯性坐标... 详细信息

动态环境下无法直接根据陀螺和加速度计的输出计算出姿态阵。针对这一问题,研究了一种基于重力加速度和惯性坐标系的粗对准算法。算法以初始时刻的导航系和机体系为基础,定义两个与其重合的惯性坐标系,利用重力加速度在这两个惯性坐标系中的投影来构造观测向量,通过q-method求解wahba问题确定初始时刻的姿态阵。而导航坐标系的变化可根据地理位置信息、地球自转角速度和时间信息来计算,机体系的变化亦可通过陀螺信息实时跟踪,因而就能确定对准完成时刻的姿态阵。理论分析和仿真表明,该方法能有效解决捷联惯导的动态粗对准问题。

关键词：动态粗对准姿态矩阵 wahba问题惯性坐标系

基于FOG SINS/DVL组合系统动态对准技术研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于FOG SINS/DVL组合系统动态对准技术研究

作者：王岁儿哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

惯性导航系统因其自主性,隐蔽性,使其在航空、航天、航海及民用导航领域广泛使用。导航系统初始对准技术一直是惯性导航系统研究的重点技术,惯性导航系统的精度很大程度与初始对准的精度有直接的关系。舰载高精度捷联惯导系统初始对准,... 详细信息

惯性导航系统因其自主性,隐蔽性,使其在航空、航天、航海及民用导航领域广泛使用。导航系统初始对准技术一直是惯性导航系统研究的重点技术,惯性导航系统的精度很大程度与初始对准的精度有直接的关系。舰载高精度捷联惯导系统初始对准,考虑到舰船复杂的实际工作环境,对舰船动态对准的技术的研究具有重要的研究价值。本文针对捷联惯性导航系统所处不同状态的初始对准方法做了详细的研究,对载体静态、摇摆、系泊和匀速直航等环境初始对准进行了半实物仿真和验证。课题首先从捷联惯性导航系统的原理开始,推导了系统的误差方程,可用于之后精初始对准卡尔曼滤波系统方程的建立。其次分析了多普勒计程仪(DVL)测速原理,建立了多普勒计程仪测速误差方程;由于惯性器件的输出噪声直接影响初始对准精度,针对惯性器件的噪声特性,设计了IIR滤波和隐马尔科夫卡尔曼滤波(HMM-KF)方法,对惯性器件的输出进行预处理。之后,系统地研究了捷联惯导系统对准的方法,从静基座初始对准、系泊对准到匀速直航对准。载体静基座准方法用解析式粗对准加卡尔曼精对准对准方法;系泊对准采用惯性系粗对准加卡尔曼精对准方法;船舶匀速直航对准过程需要辅助于DVL提供的速度信息,对准方法同样利用惯性系粗对准加卡尔曼精对准方法。最后,对SINS罗经对准法作详细阐述,进一步得出行进间的对准原理框图,通过该方法与上述对准环境卡尔曼滤波的对比,SINS罗经法和卡尔曼滤波精对准都是有效的对准方案,二者都能实现高精度的初始对准任务。本文对捷联惯导系统处于不同状态的初始对准做了全面的分析研究,并对惯性系粗对准的方法进行扩展,惯性系对准的实质就是凝固惯性系与惯性系间的方向余弦矩阵的估计,除了利用矩阵求逆相乘计算外,利用wahba问题基于矢量的姿态确定问题的求解方法也可以实现惯性系粗对准,本文对TRIAD、奇异值分解(SVD)和Q-method等对准方法进行详细阐述和验证,进一步发现SVD和Q-method方法也能实现精对准过程。

关键词： FOG SINS 动态对准惯性系粗对准 wahba问题

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于多矢量定姿的动基座最优化对准算法

飞控与探测 2021年第5期4卷 27-33页

作者：刘文倩程向红曹鹏丁鹏东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 上海航天控制技术研究所上海201109

针对车载捷联惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)的传统动基座粗对准方法精度低且环境适应性差的问题,提出了一种基于多矢量定姿的动基座最优化粗对准算法。在传统的基于重力矢量的初始对准方法的基础上,将姿态矩阵... 详细信息

针对车载捷联惯导系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)的传统动基座粗对准方法精度低且环境适应性差的问题,提出了一种基于多矢量定姿的动基座最优化粗对准算法。在传统的基于重力矢量的初始对准方法的基础上,将姿态矩阵求解问题转化成了wahba问题,实现了对多个时刻重力矢量信息的充分利用,并通过SVD算法实现了对wahba问题的求解。结合全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的输出信息和SINS输出信息,构建了状态方程和量测方程,采用Sage-Husa自适应滤波算法解决了量测噪声不准确的问题,不断修正载体系变换矩阵以获得更加精确的姿态转换矩阵。仿真和半物理实验表明,改进算法能够明显提高惯导系统在动基座下的姿态精度,转台实验对准方位误差小于0.05°。

关键词：捷联惯导系统动基座对准 wahba问题 SVD算法 Sage-Husa自适应滤波