简介:惯导固有原因使得载体长时间航行累积大量误差.可通过重力梯度量测与惯导组合导航方法来修正导航误差.先对重力梯度仪与惯导组合导航原理进行阐述,提出重力梯度仪辅助INS(GAINS)的系统框架图,对导航用重力梯度图和重力梯度仪进行分析,设定组合量测方程.然后根据状态空间方程的特点,提出使用边缘Cubature粒子滤波(CPF)进行融合估值.通过理论方法证明其对方差的减小,同时给出算法流程.相同条件下与已有APO-PF算法仿真进行经纬度RMSE结果对比,表明该算法估值精度更高;并用CEP对导航误差研究,得到在性能较低的惯导条件下、在梯度仪1E2和10E2噪声下4h的CEP数值分别为0.044nmile和0.072nmile的结果.最后对状态方程简化,定性分析出其余状态量的估值效果.
简介:基于计步的传统航位推算的手机导航方法要求手机保持相对人体固定位置以保证航向的准确性,该要求严重影响了用户体验。针对行人的手机姿态改变和高精度定位的行人导航需求,提出了一种重力辅助和模拟零速修正的航向补偿方法。手机姿态发生改变时候的航向角度补偿可以采用手机重力计输出数据进行辅助判断;通常脚部捆绑式惯性导航定位中采用的航位推算技术无法应用于行人手持的手机,所以不具备零速修正算法的基本条件,为此提出了一种应用于行人手持手机的模拟零速修正算法,通过检测行人步态,采用卡尔曼滤波有效抑制了手机的航向发散。行人的综合行走实验结果表明,基于重力辅助和模拟零速修正的手机航向修正方法,能够自主判断并补偿由于手机使用方式改变造成的航向误差,在行走196m距离的情况下,行走误差仅有1.2%,有效提高了行人定位精度。
简介:为了提高潜器导航定位精度,针对等值线算法在惯导系统初始误差较大时易发散的问题,提出基于概率神经网络调优的等值线改进方法。首先,在搜索区域内,利用概率神经网络算法对惯导系统航迹进行调优,并经过卡尔曼滤波器与惯导系统航迹进行信息融合形成待匹配航迹;在此基础上利用实时等值线算法得到最佳匹配位置。分别在不同初始条件下进行仿真分析,得出概率神经网络算法在大的初始误差下不易发散但定位精度不高的结论,然后在潜器行驶6h后,初始误差为5.438?的条件下进行仿真验证,结果表明,改进方法定位精度均值优于0.537?,从而证明改进方法是有效的,即使在大的初始误差下仍然能够达到较高的定位精度。
简介:通过对当前用于海洋重力场格网插值的四种常用算法(距离倒数加权法、Kriging法、径向基函数法和改进的二次曲面Shepard方法)进行分析,以相对规则、不同密度的两组数据作为基准数据进行了插值比较。实验结果表明,基于改进的Shepard插值算法相对于其它三种算法具有速度快、精度高的优点,比较符合当前海洋重力数据获取的现状,是进行高精度重力图生成的有效方法。
简介:摘要:近年来,人工智能和移动机器人领域的快速发展带来了越来越多的好处,大到无人驾驶车辆、医疗服务型机器人,小到智能手机、智能穿戴设备等都与人类生活息息相关。随着科技进步和生产力的提高,在科研领域中多机器人协作已成为当今多智能体研究领域的热点。相较于单一智能体系统,多智能体协作有着区域覆盖面广、环境适应性强、任务执行率高等特点,在该领域中受到广泛研究人员的青睐。在工业场景中,协作机器人正被用于制造业,例如移动机器人在物流仓库中有序配送。尽管如此,机器人协作在民用领域中仍然存在着巨大的挑战,例如,它们需要与人类进行交互并在未知环境中部署。在民用应用中,搜索与救援是一个关键场景,其中异构机器人的协作有可能通过更快的响应时间来拯救生命。在搜救(searchandrescue,SAR)行动中,多机器人协作也可以显著提高搜救人员的效率,加快对受害者的搜索。首先,确定搜救范围并利用无人机做初步探测,实时绘制环境地图,同时对搜救行动进行实时监测,或建立紧急情况下的通讯网络,最后利用无人车进行路径规划、物资运载等。因此,异构机器人组合———UAV/UGV的空地协同系统能够为搜救和探索行动提供更大的优势。
简介:为学习微积分的读者介绍如何将基本流体力学应用于对发展中国家非常重要的简单重力输水系统的建模。首先推导出Bernoulli方程,从而了解作为沿流线运动的流体质点压力、速度和高度之间的关系。其次,应用Bernoulli方程分析一个简单的输水系统的合力和流速。然后,对层流和湍流分别考虑分压水箱、不同直径的管道及摩擦的影响。最后,讨论在密克罗尼西亚和洪都拉斯重力输水系统的设计和安装。