平方根求容积卡尔曼滤波的组合导航算法

以全球定位系统与航位推算(GPS/DR)相结合的组合导航系统为研究对象。为解决在GPS/DR组合导航研究中传统扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的滤波精度和稳定性差问题,引入了平方根求容积卡尔曼滤波算法。作为一类sigma点滤波方法,SCKF有效避免了EKF计算雅可比矩阵,提高了估计精度。仿真结果表明,对于船用GPS/DR组合导航问题,该算法能获得更好的性能指标,更符合实际船用组合导航要求。

未知测量噪声方差的平方根高阶容积Kalman滤波

针对非线性系统中测量噪声统计特性未知导致滤波精度不高或发散的问题,提出了一种自适应平方根高阶容积卡尔曼滤波(high-degree cubature Kalman filter,HCKF)算法。采用QR分解、Cholesky因子更新和高效最小二乘法等矩阵分解技术设计了一种平方根HCKF算法(SHCKF),提高了滤波算法的数值稳定性,减小了状态估计误差。引入Sage-Husa估计器在线估计未知测量噪声的方差,进一步提高了SHCKF的估计精度,扩大了算法的应用范围。通过几个计算机仿真实验表明,与标准的HCKF算法相比,新算法具有更好的估计精度,尤其是在测量噪声统计特性不确定的场景下。

新型船舶智能避碰决策支持系统研究

简明有效的船舶避碰决策支持系统是海上船舶安全运行的关键,也是国际海上智能交通系统研究中的难点。以沿海AIS船舶监控通信网络硬件系统建设为基础,深入探讨了船舶避碰系统关键技术问题,引入包括多源信息融合在内的多种先进信息处理技术和实用的系统构建理念,提出一个简明实用船舶智能避碰决策支持系统(IDSSVCA)研发方案。通过对现有船舶智能避碰决策支持系统的回顾,指出存在的主要问题,然后阐述智能避碰决策支持系统的研发思路,并给出解决关键性问题的方案。

噪声相关的带宽约束传感器网络融合算法

研究了一类相关量测噪声和带宽限制背景下的传感器网络融合问题.利用Cholesky分解方法将量测方程转化为量测噪声互不相关的等价模型.由于带宽的限制,各局部传感器节点的原始信息需量化成消息才能上传到融合中心.文中采用自适应的量化策略获得了局部测量新息的量化消息,并利用顺序滤波和强跟踪滤波技术设计融合方法.简要分析了基于量化新息融合算法的性能特点.通过一个计算机仿真实验验证了新算法的有效性.

基于AHP的模糊综合评价方法在交通保障方案优选中的应用

根据交通运输的重要地位,提出在应急情况下采用基于层次分析的模糊综合评价法对候选的保障方案进行评估和选择,并通过介绍两个主要模块的设计来说明系统的实现.

基于量化新息的容积粒子滤波融合目标跟踪算法

针对现有非线性网络化目标跟踪融合算法存在的精度低和实用性差等不足,以一类带有噪声相关的非线性网络化目标跟踪系统为对象,研究基于测量新息量化策略和容积粒子滤波(Cubature particle filter,CPF)的目标跟踪融合算法.首先,利用状态方程恒等变换和矩阵相似变换理论解除过程噪声与测量噪声以及测量噪声之间的相关性;其次,各个传感器节点采用自适应策略量化局部测量新息并将其发送到融合中心(Fusion center,FC);随后,在集中式融合框架下采用容积粒子滤波器设计基于测量值扩维的量化融合跟踪算法,进而给出相应的顺序滤波量化融合算法,上述算法可有效解决因自适应量化引起的非高斯问题;最后,通过两个计算机仿真实验验证了所提出跟踪算法的有效性.

网络数据融合技术在MITS中的应用研究

探讨了基于传感器网络的数据融合技术在海事智能交通系统(MITS)中的应用问题,为该领域的进一步研究提供一些有价值的思路和见解。基于目前研究遇到的困境,提出将MITS抽象成一个无线传感器网络(WSN),从而可在WSN环境下引入数据融合技术来研究海事智能交通系统中的各种信息处理问题,如船舶的定位与导航以及避碰等;紧接着,总结了现有定位、导航、避碰和船舶安全管理技术研究的现状并分析了存在的主要问题;针对基于GPS的MITS存在的种种弊端,结合各国卫星定位导航系统的建设现状,提出利用MITS内其它元素的信息和多源信息融合技术来实现船舶的相对定位和导航这一新思路;最后,从网络数据融合技术角度出发,具体指出了MITS网络融合系统构建时所必须考虑的一些基本问题,并给出该融合系统的一般性框架。

海上遇险漂流目标跟踪系统研究探讨

快速准确地实现海上远程遇险目标的定位与跟踪是海上救援工作的重点,也是国际海上搜救领域的工作难点。通过对海上遇险漂流目标跟踪系统关键技术研究问题的探讨,提出基于运动学和海洋动力学联合建模思路,以及应用新型智能信息处理技术研发具有自适应性能的漂流目标轨迹融合预测模型与跟踪方法。在总结现在海上漂流目标跟踪研究情况的基础上,指出存在的主要问题,提出一套比较完整的研究思路,为新型漂流目标跟踪系统的研发提供有效的借鉴和众多有益的建议。

利用数据库系统表实现多表关联查询

通过分析数据库系统表,提出一种快速的多表关联查询方法。

基于运动单元的肌肉力估计新方法

目的从肌肉运动单元角度探索肌肉力与表面肌电信号(surface electromyoram,s EMG)的规律。方法首先利用梯度卷积核补偿算法(gradient convolution kernel compensation,GCKC)对实验采集得到的s EMG信号进行分解,然后采用棘波触发技术(spike triggered averaging,STA)提取运动单元MU波形,最后基于MU波形,运用最小二乘法拟合肌肉力,建立肌肉力与s EMG之间的关系。结果肌肉运动单元募集数目与幅值和基本上随肌肉力增大而增大,运动单元平均发放频率随肌肉力增大规律不明显。结论本文为肌肉力的估计提供了一种新思路,从肌肉运动单元幅值之和来估计肌肉力基本可行。

基于模型库的船舰组合导航信息融合算法

在船舰组合导航系统中,由于各导航传感器自身物理特性、工作原理的差异,无法同步获得船舰目标的观测信息,因此船舰组合导航问题实质上是一类典型的异步融合估计问题。然而,现有的异步融合估计算法无法兼顾滤波精度的最优性以及滤波过程的实时性。为此,针对舰船稳态运行过程中的线性平稳过程,提出利用模型库设计一种船舰组合导航信息融合的新算法。仿真实验验证了所提方法的有效性,能同时满足实时性和最优性的要求,并且简捷,易于实现。

一种非合作目标的多传感器量化融合跟踪方法

针对非合作目标跟踪问题,为解决无线传感器网络有限带宽和相关噪声造成的精度影响,在集中式融合框架下提出了三种基于量化信息的目标跟踪算法。首先,局部传感器节点采用自适应的量化策略将观测值量化成消息,并发送到融合中心;然后,融合中心利用状态方程恒等变换和Cholesky分解技术解除任意噪声的相关性;最后,引入强跟踪滤波技术、矩阵求逆引理和顺序滤波技术设计融合方法。几个仿真实验表明,三种新方法的估计精度完全等价,新算法还具备应对目标状态突变等不确定因素的能力,增强了算法的鲁棒性。

计算机专业电子技术基础课程教学内容的组织

电子技术基础课程是计算机专业的一门专业基础课,涵盖了基本电路分析、模拟电路分析及数字电路分析三大内容。本文针对课程教学中存在的问题,以提高学生对课程学习的兴趣为出发点,重新组织教学内容,选择教学例题,设计实验项目,合理分配教学课时,增加课程内容的相关性,达到课程教学的真正目标。

基于提高学生实践能力的实验教学改革

实验教学对学生综合素质的提高,尤其是学生实践能力的培养发挥着不可替代的独特作用。实验教学的改革直接影响到培养学生实践能力的效果。实验教学的教学观念转变、优化实验教学内容、丰富实验教学方式等一系列手段,促进和统一学生知识、能力和素质的真正提高。

永磁同步电机初始磁极位置检测方法

根据永磁同步电机相电感的饱和效应,提出了一种恒压源作用下的相电流响应来获得电机初始磁极位置的检测方法,并针对制动器打开瞬间容易出现因磁极位置不准而造成无法定位的问题,对位能性负载提出了一种基于位置环的快速定位法。该方法根据电机实际转动的角度来反向移动给定电流矢量,实现快速定位。最后通过计算不同幅值电流矢量二次定位转过的角度来获得精确的磁极位置。所提方法能够准确获得电机初始磁极位置,可适用于不同类型的永磁电机。实验证明:该控制方法结构简单,易于数字控制实现,同时具有较强的通用性和鲁棒性。

基于有效教学的混合型探究式教学模式的构建

为了发挥探究式教学在创新思维培养上的优势,同时兼顾学生总体学习效果,本文提出了基于有效教学的混合型探究式教学模式。这种新型的教学模式以探究式教学思路为主线,融合了传统的讲授型教学,以量化的学习效率因子作为教学适宜性的衡量标准,在教学实施中动态地调整导入式教学、探究式教学和总结型教学三个教学环节。

一种肌肉动态收缩的高密度表面肌电信号分解新方法

针对肌肉动态收缩情况下的高密度表面肌电(sEMG)信号,本文提出了一种基于空间位置的sEMG信号分解方法。首先,根据肌肉运动单元(MU)在各个通道上的波形相关性,提取发放时刻,然后利用肌肉MU的空间位置分类发放时刻,最后得到MU发放序列。仿真结果表明,分类后单个MU发放序列准确率大于91.67%。针对实际sEMG信号,通过“二源法”找到同一个MU发放序列的准确率达到(88.3±2.1)%以上。本文为动态sEMG信号分解提供了一种新思路。