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基于卫星惯性组合导航技术的列车多源信息融合定位方法 被引量:1
1
作者 刘梅 方孟智 《信息记录材料》 2023年第1期90-93,共4页
由于在传统列车定位分析中,并未考虑惯性器件自身误差,导致定位结果误差较大,为此,提出基于卫星惯性组合导航技术的列车多源信息融合定位方法。将BDS(北斗卫星导航系统)和INS(惯性导航系统)构成捷联式惯性导航系统,计算了在常值漂移和... 由于在传统列车定位分析中,并未考虑惯性器件自身误差,导致定位结果误差较大,为此,提出基于卫星惯性组合导航技术的列车多源信息融合定位方法。将BDS(北斗卫星导航系统)和INS(惯性导航系统)构成捷联式惯性导航系统,计算了在常值漂移和高斯白噪声作用下,惯性器件(加速度计和陀螺仪)的误差特性,并借助姿态矩阵将误差转换为导航坐标形式,利用计算得到的结果,对捷联式惯性导航系统采集到的位置信息进行全方位校正,以此实现对列车多源信息的准确获取。测试结果中,设计方法对列车经度、纬度的定位误差小于50 m,高度的定位结果误差小于5.0 m。 展开更多
关键词 卫星惯性组合导航技术 多源信息融合 捷联式惯性导航系统 惯性器件 误差特性
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基于惯性组合导航技术的自走行轨检装置 被引量:1
2
作者 张锐 张世红 +2 位作者 何国华 高春雷 徐济松 《铁道建筑》 北大核心 2023年第4期30-32,共3页
针对现有轨道线路几何参数测量中存在的检测效率低,检测设备安全性和环境适应能力差、自动化程度低等问题,设计了基于惯性组合导航技术的自走行轨检装置。轨检装置中的惯性组合导航测量系统加电后进入初始对准模式,通过测量、解算得到... 针对现有轨道线路几何参数测量中存在的检测效率低,检测设备安全性和环境适应能力差、自动化程度低等问题,设计了基于惯性组合导航技术的自走行轨检装置。轨检装置中的惯性组合导航测量系统加电后进入初始对准模式,通过测量、解算得到导航初始航向角、俯仰角、横滚角以及速度、位置信息。初始对准完成后测量系统进入正常导航状态。通过测量系统内置的高性能组合导航处理器,对陀螺及加速度计测量数据进行处理,融合全球导航卫星系统定位信息,实现组合导航。采用Kalman滤波算法实时解算出轨向、高低、正矢、轨距、超高等轨道几何参数。经在试验段多次测量,各项参数重复性检测差值均满足要求。 展开更多
关键词 高速铁路 轨检装置 轨道几何参数 惯性组合导航技术
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基于地心地固系的极区惯性/卫星组合导航算法研究
3
作者 秦乐 彭政 孟晓涛 《中国科技期刊数据库 工业A》 2023年第10期32-35,共4页
本文将详细介绍极区惯性/卫星组合的业务开展流程,通过专业的研究与调查,精准找出地心地固系下极区惯性/卫星组合导航算法试验,对试验过程进行全面分析,并根据对试验过程的全面分析,获取试验结论,找出地心地固系组合导航的应用优势,利... 本文将详细介绍极区惯性/卫星组合的业务开展流程,通过专业的研究与调查,精准找出地心地固系下极区惯性/卫星组合导航算法试验,对试验过程进行全面分析,并根据对试验过程的全面分析,获取试验结论,找出地心地固系组合导航的应用优势,利用对组合导航算法数值的科学控制,全面增强极区作业的安全性、可靠性。工作人员在日常操作中要利用组合导航算法,适时查看卫星内部的数据变化,精准探测到不同位置的干扰误差,提升作业操作的安全性。 展开更多
关键词 组合导航 惯性/卫星 极区 地心地固系
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GNSS/INS组合导航中IMU参数设定与优化
4
作者 姚东雨 聂桂根 +2 位作者 樊静 张全 牛小骥 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期154-164,共11页
针对惯性测量单元(IMU)参数设置不合理导致全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航无法充分发挥IMU性能的问题,提出了一套IMU参数设定与优化方案,建立了以GNSS短期中断期间导航漂移误差统计值、理论估计精度一致性以及IMU误... 针对惯性测量单元(IMU)参数设置不合理导致全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航无法充分发挥IMU性能的问题,提出了一套IMU参数设定与优化方案,建立了以GNSS短期中断期间导航漂移误差统计值、理论估计精度一致性以及IMU误差参数估计稳定性为评估对象的考核准则,使优化后的IMU参数可以确保GNSS/INS组合导航解算中状态预测方差阵的准确性,实现预测信息与观测信息权重合理分配,进而保障GNSS/INS组合导航最优性能。实测验证采用ADIS16465和ICM206022款典型车规级和消费级微机电(MEMS)IMU进行性能测试分析,测试结果表明:初始IMU参数与GNSS/INS组合导航算法适配度较低,无法得到最优组合导航结果;优化后,IMU参数在保障组合导航最优性能基础之上,也可实现理论估计精度与实际精度高度一致。 展开更多
关键词 组合导航 惯性测量单元(IMU) 参数优化 权重分配 全球卫星导航系统(GNSS) 惯性导航系统(INS)
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弹载惯性/卫星/星光高精度组合导航 被引量:9
5
作者 杨波 王跃钢 徐洪涛 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期444-449,共6页
选取捷联惯导系统误差作为组合导航系统状态,利用捷联惯导与卫星导航系统各自的位置输出构造量测,设计惯性/卫星组合导航算法。在惯性/星光组合导航算法设计中,对星敏感器安装误差进行建模并也列入组合导航系统状态,利用星敏感器输出的... 选取捷联惯导系统误差作为组合导航系统状态,利用捷联惯导与卫星导航系统各自的位置输出构造量测,设计惯性/卫星组合导航算法。在惯性/星光组合导航算法设计中,对星敏感器安装误差进行建模并也列入组合导航系统状态,利用星敏感器输出的姿态矩阵和根据惯导输出计算得到的等效姿态矩阵构造量测。从而,利用联邦滤波技术设计出弹载惯性/卫星/星光高精度组合导航方法。该组合导航方法的仿真结果表明,其定位、定姿精度分别达到12.1m(3σ)和0.27′(3σ),而且能够有效标定出惯性器件的随机常值误差和星敏感器的安装误差。 展开更多
关键词 惯性导航 卫星导航 星光导航 组合导航 联邦滤波
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机载导航设备辅助的LEO卫星定位方法与仿真验证
6
作者 徐鉴名 黄智刚 李锐 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3230-3238,共9页
复杂电磁环境下全球导航卫星系统(GNSS)容易被欺骗和干扰导致不可使用,而近地轨道(LEO)通导一体化卫星系统具有落地功率高和星座几何形状变化快的优势,是一种很好的应急备份导航源。但大多数LEO卫星系统在中低纬度地区可见卫星的数量仅... 复杂电磁环境下全球导航卫星系统(GNSS)容易被欺骗和干扰导致不可使用,而近地轨道(LEO)通导一体化卫星系统具有落地功率高和星座几何形状变化快的优势,是一种很好的应急备份导航源。但大多数LEO卫星系统在中低纬度地区可见卫星的数量仅有1~2颗,无法实现实时动态定位。因此,提出一种基于机载惯性导航系统(INS)、气压计辅助的组合定位算法,将INS、气压计当作伪卫星使用,通过配置原子钟联合来解决可观性不足的问题。所提算法利用LEO卫星观测数据修正INS的误差,同时针对可观性不能定量分析的问题提出一种衡量滤波器稳定的可估计性指标。仿真验证表明:所提算法利用LEO观测数据在9 min内将INS误差降低了60%左右,定位误差达到50 m以下,能够实现实时、稳定定位,提出的可估计性指标也能够衡量系统的稳定性。 展开更多
关键词 低轨卫星 扩展卡尔曼滤波 可观性 组合定位 惯性导航系统
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基于相位控制的惯性与卫星超紧组合导航系统信号解调方法 被引量:3
7
作者 沈世斌 谢非 +3 位作者 赵静 钱伟行 康国华 刘锡祥 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期495-506,共12页
卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相... 卫星导航极易受到复杂环境下的干扰信号影响,捷联惯性导航系统(SINS)与卫星导航系统(GNSS)超紧组合导航技术可提高卫星接收机在信号干扰环境下的工作性能。在对比分析紧组合与超紧组合实现方案及北斗B1信号调制方式的基础上,提出基于相位控制的SINS与GNSS超紧组合环路信号解调方法,进一步分析SINS与GNSS超紧组合环路信号跟踪特性。对卫星信号受干扰环境及动态条件下的相位控制超紧组合与频率控制超紧组合方法的导航性能进行试验对比分析,结果表明相位控制超紧组合方法具有更稳定的定位性能,并可提高约7 dB的抗干扰能力。 展开更多
关键词 惯性导航系统 卫星导航系统 组合导航系统 超紧组合 相位控制 信号解调 抗干扰
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惯性/卫星组合导航半实物仿真系统设计 被引量:2
8
作者 张国良 陈坚 +1 位作者 曾静 柯熙政 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2007年第5期20-24,共5页
组合导航系统的理论研究已经相对成熟,但对理论研究的结果难于验证。利用跑车试验完成惯性/卫星组合导航系统半实物仿真试验,对组合导航研究的理论与应用研究具有重要的意义。介绍了惯性/卫星组合导航系统的基本构成,叙述了惯性/卫星组... 组合导航系统的理论研究已经相对成熟,但对理论研究的结果难于验证。利用跑车试验完成惯性/卫星组合导航系统半实物仿真试验,对组合导航研究的理论与应用研究具有重要的意义。介绍了惯性/卫星组合导航系统的基本构成,叙述了惯性/卫星组合导航半实物仿真系统研制的思路、构成和半实物仿真系统的工作流程,并给出了惯性/卫星组合导航系统的试验结果。 展开更多
关键词 惯性导航 卫星导航 组合导航 半实物仿真
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伪卫星/惯性组合导航的非线性补偿 被引量:2
9
作者 王玮 刘宗玉 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期514-518,共5页
伪卫星具有抗干扰能力强和布置灵活机动的特点,在增强卫星系统和独立组网为用户提供更高精度导航定位信息方面具有广阔的应用前景.研究了一种伪卫星/惯性组合导航的非线性补偿算法.由于伪卫星与用户的距离比卫星近得多,其非线性量测的... 伪卫星具有抗干扰能力强和布置灵活机动的特点,在增强卫星系统和独立组网为用户提供更高精度导航定位信息方面具有广阔的应用前景.研究了一种伪卫星/惯性组合导航的非线性补偿算法.由于伪卫星与用户的距离比卫星近得多,其非线性量测的影响也严重得多.采用二次项修正一定程度上弥补了传统线性化方法存在的模型误差大、滤波效果差甚至发散的问题.为避免求解非线性方程的困难使用了两步估计方法,大大降低了算法的复杂度.仿真结果表明,该算法可以显著提高伪卫星/惯性组合导航系统的性能,具有很高的实用性. 展开更多
关键词 卫星 惯性导航系统 组合导航 非线性补偿
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GPS技术、惯性导航技术和组合导航技术在汽车导航中的应用 被引量:6
10
作者 方珉 刘星荣 《汽车技术》 北大核心 2000年第5期1-3,共3页
导航技术是快速正确引导载体到达目的地的一种技术,它对提高汽车运行效率、节约能源有重要意义。目前,最新的GPS技术、惯性导航技术和组合导航技术在汽车领域得到应用。着重阐述了GPS技术的基本原理,简要介绍了惯性导航技术和... 导航技术是快速正确引导载体到达目的地的一种技术,它对提高汽车运行效率、节约能源有重要意义。目前,最新的GPS技术、惯性导航技术和组合导航技术在汽车领域得到应用。着重阐述了GPS技术的基本原理,简要介绍了惯性导航技术和组合导航技术。 展开更多
关键词 汽车导航 GPS技术 惯性导航技术 组合导航技术
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多种导航卫星系统的组合共用技术探讨 被引量:3
11
作者 姚静 易东云 朱炬波 《全球定位系统》 2008年第2期31-36,共6页
随着全球各导航卫星系统的兴建,多种导航卫星系统的组合共用在近年来逐步成为卫星导航领域的研究热点。从导航系统的星座及观测几何、可用性、完备性、精度、可靠性、载波相位模糊度求解能力等方面,分析了多种导航卫星系统组合共用的优... 随着全球各导航卫星系统的兴建,多种导航卫星系统的组合共用在近年来逐步成为卫星导航领域的研究热点。从导航系统的星座及观测几何、可用性、完备性、精度、可靠性、载波相位模糊度求解能力等方面,分析了多种导航卫星系统组合共用的优越性。阐述了组合共用的使能技术及最新的研究进展,并对发展前景做出了展望。 展开更多
关键词 组合定位 全球导航卫星系统 互用性 使能技术
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惯性/卫星组合导航开发平台的可视化仿真和实现 被引量:11
12
作者 赖际舟 刘建业 +2 位作者 陈武 林雪原 熊智 《航空电子技术》 2003年第1期9-14,共6页
对惯性/卫星组合导航开发平台的可视化仿真及其实现进行了研究。该开发平台采用Visual++6.0语言进行编程,可进行实时导航动画显示,对惯性导航、GNSS及多种组合模态进行仿真运行,其结构和参数可由操作者根据实际情况选择或自行设定;特别... 对惯性/卫星组合导航开发平台的可视化仿真及其实现进行了研究。该开发平台采用Visual++6.0语言进行编程,可进行实时导航动画显示,对惯性导航、GNSS及多种组合模态进行仿真运行,其结构和参数可由操作者根据实际情况选择或自行设定;特别针对不同的应用对象,可灵活地设置航迹和航路点,因此有较高的应用价值和实用意义,不失为设计组合导航系统的有力工具,在实际应用中对惯性/卫星组合导航系统研制和设计具有前瞻性和指导性。同时,模块化设计使该软件中的核心算法已方便地移植应用于实际工程组合导航系统中,收到了很好的效果。 展开更多
关键词 组合导航 系统开发 可视化仿真 GPS GNSS 惯性导航 卫星导航
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基于注意力机制的GRU神经网络辅助INS/GNSS组合导航算法 被引量:1
13
作者 黄庆东 王皓 +2 位作者 郭振 李佳欣 张典 《西安邮电大学学报》 2024年第2期11-19,共9页
针对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号失锁导致定位精度低的问题,提出一种基于注意力机制的门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)神经网络辅助惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)和全球导... 针对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)信号失锁导致定位精度低的问题,提出一种基于注意力机制的门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)神经网络辅助惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)和全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)的组合导航算法。在惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)信号中采用5点中值滤波降低随机噪声,训练结合注意力机制的GRU神经网络辅助组合导航。当GNSS信号失锁时,预测伪GNSS位置辅助组合导航,以解决惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)位置随时间发散的问题。仿真结果表明,与基于多层感知机(Multi-Layer Perceptron,MLP)神经网络的算法和基于长短期记忆递归(Long Short-Term Memory,LSTM)神经网络的算法相比,所提算法在转弯和直线场景下,北向和东向位置最大误差均低于对比算法,可以在GNSS信号失锁的情况下提高导航定位精度。 展开更多
关键词 全球导航卫星系统 惯性导航系统 组合导航 中值滤波 注意力机制 门控循环单元神经网络
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激光测距与卫星导航定位技术组合研究 被引量:2
14
作者 李燕 王向玲 赵志云 《激光杂志》 北大核心 2017年第12期96-99,共4页
飞行器轨道测定对激光测距的精度要求较高,传统激光测距方法随着测量距离的增加,对于空间飞行器的定位会出现偏差,进而降低轨道测量精度。提出基于卫星导航定位技术与激光测距的组合方法研究,首先基于差分处理算法对多平台的卫星导出定... 飞行器轨道测定对激光测距的精度要求较高,传统激光测距方法随着测量距离的增加,对于空间飞行器的定位会出现偏差,进而降低轨道测量精度。提出基于卫星导航定位技术与激光测距的组合方法研究,首先基于差分处理算法对多平台的卫星导出定位数据进行分析和组合,提高对飞行器的空间定位精度;分别对空间飞行器进行相对定位解算和相对速度解算,完成对飞行器的位置的判定;基于相位式激光脉冲传输测距技术,对方波信号进行分析并提取其频谱的变化规律,实现对空间飞行器轨道的精确测量。仿真实验数据表明,提出的组合研究方法定位准确、测量精度高,同时也能将测量误差控制在一个较低的水平。 展开更多
关键词 飞行器 激光测距 卫星导航 定位技术 组合研究
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基于改进李群卡尔曼滤波的惯性/里程计组合导航方法 被引量:1
15
作者 崔加瑞 张礼廉 +2 位作者 王茂松 吴文启 杜学禹 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2179-2186,共8页
基于李群非线性误差状态的扩展卡尔曼滤波方法(LG-EKF-i),在卫星拒止场景应用中,如高精度惯性/里程计组合导航,由于计算过程中需要将相对地心的位置矢量和速度矢量与姿态误差耦合,导致在舍弃高阶项时容易产生数值计算误差累积的问题,致... 基于李群非线性误差状态的扩展卡尔曼滤波方法(LG-EKF-i),在卫星拒止场景应用中,如高精度惯性/里程计组合导航,由于计算过程中需要将相对地心的位置矢量和速度矢量与姿态误差耦合,导致在舍弃高阶项时容易产生数值计算误差累积的问题,致使导航精度下降.本文提出一种改进的李群卡尔曼滤波器,将参考系从惯性系改为世界坐标系,将投影系从地球系改为世界坐标系,有效减小了李群卡尔曼滤波器在一阶近似过程中产生的数值计算误差累积.本文使用考虑了里程计和惯导之间安装偏差角、杆臂误差和里程计标度因数误差的21维卡尔曼滤波器,对算法进行了验证.在小初始对准误差角实验中,4组长航时高精度惯性/里程计组合导航结果表明,本文提出的改进李群卡尔曼滤波方法(LG-EKF-w)相较于传统扩展卡尔曼滤波方法(EKF)、状态变换卡尔曼滤波方法(ST-EKF)以及改进前的李群卡尔曼滤波方法(LG-EKF-i)具有更高的数值计算精度.大初始对准误差角条件下的开环轨迹实验进一步验证了LG-EKF-w算法的有效性. 展开更多
关键词 卫星拒止环境 惯性/里程计组合导航 改进李群卡尔曼滤波器
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惯性/卫星组合导航系统软件测试 被引量:2
16
作者 李萍 王海明 郭伟全 《电子产品可靠性与环境试验》 2018年第3期37-40,共4页
给出了一种惯性/卫星组合导航系统软件测试的解决方案,可以广泛地应用于工程实践中来提高和保障惯性/卫星组合导航系统软件的可靠性。通过对惯性/卫星组合导航系统的软件用途和功能进行总结,提炼出了惯性/卫星组合导航系统软件通用的测... 给出了一种惯性/卫星组合导航系统软件测试的解决方案,可以广泛地应用于工程实践中来提高和保障惯性/卫星组合导航系统软件的可靠性。通过对惯性/卫星组合导航系统的软件用途和功能进行总结,提炼出了惯性/卫星组合导航系统软件通用的测试需求,包括导航参数计算、卡尔曼滤波测试、时间性能和导航性能计算,并分别给出了各个软件需求的测试方法,测试方法切实可行,具有较强的工程实践性。 展开更多
关键词 惯性/卫星组合导航 软件测试 黑盒测试
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惯性/卫星组合导航试验设计
17
作者 高晓颖 孙梅 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2007年第1期12-15,共4页
针对惯性/卫星组合导航技术的特点,从硬件组成、应用算法等方面分析了对组合导航精度具有影响的各种因素,提出了试验设计的准则,并给出了一个设计实例。
关键词 惯性导航系统 卫星导航 组合导航
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捷联惯导与卫星导航组合技术在无人机中的应用
18
作者 马传焱 高洪兴 《导航》 2002年第3期62-65,共4页
基于传统平台式惯性导航技术的局限和卫星导航存在的缺点,发展中的导航体制将是一种能两者优势互补的捷联惯导与卫星导航组合技术,本文概述了这一组合技术在无人机中的应用,重点探讨和分析了其应用过程中的一些关键技术问题,并提出... 基于传统平台式惯性导航技术的局限和卫星导航存在的缺点,发展中的导航体制将是一种能两者优势互补的捷联惯导与卫星导航组合技术,本文概述了这一组合技术在无人机中的应用,重点探讨和分析了其应用过程中的一些关键技术问题,并提出了相应的解决措施。 展开更多
关键词 卫星导航 捷联式惯性导航 组合导航技术 无人驾驶飞机
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基于北斗卫星导航技术的惯性导航系统误差估计方法 被引量:1
19
作者 王战军 朱涛 许江宁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第1期38-40,45,共4页
导航定位精度的提升可以提高舰艇的航行机动能力。INS是舰艇航行时可以依赖的主要自主式导航装备,原理上存在的长时间积累误差决定了必须寻找有效手段加以补偿。通过对INS误差可观测性分析,可以看出增加不同种类的外部导航信息观测量,... 导航定位精度的提升可以提高舰艇的航行机动能力。INS是舰艇航行时可以依赖的主要自主式导航装备,原理上存在的长时间积累误差决定了必须寻找有效手段加以补偿。通过对INS误差可观测性分析,可以看出增加不同种类的外部导航信息观测量,将有效提高INS误差修正能力。围绕这一问题,对基于北斗导航定位信息的惯性导航修正效果进行了分析,仿真说明该方法可以较好提高INS性能。 展开更多
关键词 INS 惯性导航系统 导航定位 卫星导航技术 误差修正 仿真 补偿 航行 舰艇 机动能力
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卫星/惯性组合导航信号仿真器设计 被引量:4
20
作者 刘子令 姚志成 范志良 《无线电工程》 2014年第7期39-42,50,共5页
为了满足对卫星/惯性组合导航系统的性能验证需求,提出了一种卫星/惯性组合导航信号仿真器设计方案。在目前卫星信号仿真技术的基础上,通过引入天线坐标系,融合惯性数据仿真模块并进行相应的时间同步处理,实现卫星信号对载体姿态的反映... 为了满足对卫星/惯性组合导航系统的性能验证需求,提出了一种卫星/惯性组合导航信号仿真器设计方案。在目前卫星信号仿真技术的基础上,通过引入天线坐标系,融合惯性数据仿真模块并进行相应的时间同步处理,实现卫星信号对载体姿态的反映以及高精度同步卫星/惯性组合信号的仿真功能。与其他组合导航验证手段相比,该系统具有成本低和易实现等特点。 展开更多
关键词 卫星惯性组合导航 信号仿真器 载体姿态
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