北斗导航与定位虚拟仿真教学探索与实现

针对北斗导航与定位教学过程中存在相关知识点抽象而难以理解及理论与实践脱节的问题,本文以提高教育教学质量和学生综合素质能力为目标,以学生为中心,遵循从理论学习到实践应用的规律,借助虚拟现实技术构建了一种“认知-探究-应用”于一体的全过程、系统化、递进式的北斗导航与定位虚拟仿真教学方法。该教学方法涵盖北斗导航系统原理、系统组成、导航定位、测距误差与消除,以及RTK高精度数字测图与应用等一系列教学内容。该教学方法可虚拟国家北斗重器,培养学生家国情怀,打破时间空间限制,激发学生创新能力,促进理论实践融合,提高教育教学质量,对于培养熟练掌握北斗导航定位知识并具备相关实践技能的测绘工程专业人才是非常必要的。

以“乡村振兴”为背景的农林院校GNSS导航与定位原理课程改革探讨

GNSS导航与定位原理是测绘工程专业的核心课程,对于培养学生在导航定位领域的科研和创新能力至关重要。在国家“乡村振兴”的大战略下,针对GNSS导航定位与原理课程存在的问题,将乡村振兴的理念引入课程教学,有针对性地完善教学框架和涉及教学内容,建立合理的教学方式和完善的考核评价体系,对于培养服务“三农”和实现“乡村振兴”伟大目标的专业技能人才具有重要意义。

多UUV协同导航与定位研究(英文)

多水下无人航行器(UUV)协同导航定位技术是解决海洋中间层(Middle Depth Zone)水下导航问题的重要途径,研究了主从式多UUV基于水声传播延迟(Time-Of-Flight,TOF)的协同导航定位问题。主从式导航结构中,主UUV内部装备高精度导航设备,从UUV内部装备低精度导航设备,外部均装备水声装置测量相对位置关系,利用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法融合内部和外部传感器信息,对从UUV进行实时定位。研究结果表明,利用UUV的相对位置观测,可以显著提高导航定位精度。

多无人水下航行器协同导航与定位研究(英文)

提出一种基于移动长基线的多无人水下航行器协同导航与定位方法.多无人水下航行器协同导航与定位方法对于解决大水深和远航程问题至关重要,在移动长基线算法中,主UUV装备高精度导航设备作为移动长基线节点,而从UUV装备低精度导航设备,两者之间通过水声装置来相互定位,利用传统几何关系解算从UUV位置的算法将产生很大误差.基于扩展卡尔曼滤波的移动长基线算法能有效融合内部和外部传感器信息,提高导航精度.仿真试验对此进行了验证.

CDIO理念下“卫星导航与定位技术”教学改革探讨

随着卫星导航与定位技术的迅猛发展及其应用范围的不断拓宽,卫星导航与定位技术已成为测绘工程及相关专业本科生的核心课程,有着较强的理论性和实践性。为提高学生的专业实践能力和发挥主观能动性,本文引入国际先进的CDIO教育理念,从教学内容的设置、教学手段的优化和考核方式的改进几个方面探讨教学改革,旨在促进学生将理论应用到实践,提高学生的专业实践能力和主观能动性,使其成为满足社会需求的专业技术人才。

空间域上机器人导航与定位方法的研究

定位与导航是机器人学中的关键技术。工业环境中的非语音音频信号含有丰富信息,它与传感器信息技术相结合,可以用于机器人导航系统中。本文采用小波变换与模型识别相结合的方法来研究非语音音频信号的模式识别技术,目的是实现移动机器人在空间域上的自我导航与定位。实验结果表明,该方法的理论计算和技术算法是正确可行的。

室内导航与定位技术发展综述

随着物联网的发展,强劲的市场需求为室内导航与定位系统提供了广阔的发展空间,对室内导航与定位技术的发展进行系统介绍,包括:基于无线信号的交汇定位,数据库匹配技术;基于MEMS惯性传感器的航向推算技术;多传感器融合技术。最后进行了总结并展望了室内导航与定位技术的发展方向。

面向农业院校的 GNSS 导航与定位原理课程教学改革探讨

随着北斗全球导航定位系统的正式开通运行以及计算机技术的快速发展,对GNSS导航与定位原理课程的理论和实践教学都提出了更高的要求。因此,充分了解我国新时代国家建设需求的背景下对导航定位人才的要求,建立完善的课程教学内容和策略,对该课程的教学内容和方式的改革刻不容缓。该文从理论知识、实践技能、数据处理和专题内容讲演等方面改革进行了探讨,建立了全面的教学设计方案,提升了学生对课程的全面掌握程度,为测绘工程相关专业课程改革提供参考。

基于A^(*)算法的图书馆智能机器人导航方法研究

传统的图书馆管理员完成图书日常管理效率低,人工成本大。针对此问题,利用机器人技术不仅减少了大量人工成本的投入,其准确性、高效性都优于以往传统的人工管理模式,可以帮助图书馆管理员实现日常管理。本文以图书馆引导机器人为研究对象,对机器人的导航和定位进行研究。利用A*算法进行路径规划,寻找出最短路径,辅助机器人自主定位,从而达到引导读者快速完成图书借还的目的。

变电站二次设备全向巡检机器人精确定位与作业辨识

通过巡检机器人进行变电站二次设备的监测是提升电力设备自动化、智能化管理的重要方式,有利于保障电力工程设备的安全运行。文中开发了一种用于变电站二次设备自动化巡检的Mecanum轮式全向移动机器人,其具备自主导航定位与作业辨识的能力,可极大提升设备巡检效率及保护压板状态识别准确性。通过Mecanum轮的驱动方式实现巡检机器人在狭窄作业环境下的灵活运动与姿态调整,通过多轨道升降平台实现对350~1 800 mm高度范围内的二次设备及压板的图像采集与状态辨识。机器人采用基于激光雷达的即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)导航方法进行自主定位导航,并结合基于视觉的路径提取与跟踪算法进行姿态位置修正,实现在待测点位置的精确定位。同时,提出了基于颜色辨识的图像排列与状态辨识方法,针对二次设备保护压板连通状态进行识别和判断。实验结果表明,研制的变电站二次设备巡检机器人可以实现自主导航与位置精确定位,在路径跟踪过程中最大偏角和偏距分别为±3°和±8 mm。结合机器视觉与颜色辨识的压板辨识方法可以准确识别压板状态,识别准确率大于95.80%,有助于提升机器人自动化的电力巡检作业水平。

OBS布设导航定位系统的关键技术研究

为实现OBS投放测量工作的顺利开展,并实现准确的OBS投放与定位,根据已构建的OBS布设导航定位系统,结合地理信息技术、导航定位技术和计算机网络技术,介绍OBS布设导航定位系统结构,详细阐述S57电子海图显示、多路导航定位数据实时采集与通信、测线导航、OBS水下定位计算等关键技术,并给出相关技术路线、设计方案和数学模型。应用表明,该系统能够满足OBS投放的作业需求。

室内导航定位技术的发展综述

随着城市建设进程的加快,人们对室内导航定位技术的需求愈发明显,为该技术的发展提供了广阔的应用空间。文章从基于单一传感器与基于多传感器两个方面对当前一些主流的室内导航定位技术进行了介绍,包括低功耗蓝牙技术、超声波技术、Wi-Fi技术、超宽带技术、红外技术、视觉技术、微惯性器件及其组合技术等。最后,总结了这些技术存在的一些不足之处,并展望了其在多领域的应用前景。

一种基于无线信号辅助的室内无死角定位算法

针对传统惯性导航系统定位误差随时间积累的问题,提出了一种基于无线信号辅助定位的室内无死角定位算法。该算法首先利用加速度计、陀螺仪、磁力计和气压计等传感器数据实现三维定位,然后利用无线信号对惯导定位中的位置偏差进行实时校正,再通过航向最优估计算法对航向误差进行修正,在位置和航向上增强惯导系统的实用性。利用实验室自主研发的微惯性测量单元固定在腰部脊椎位置进行实验验证,结果显示基于无线信号辅助的室内无死角定位算法精度达到1%以内,与纯惯导技术相比,能够提供更持久和准确的三维位置信息。

无人飞行器三维类脑SLAM自主导航方法

随着动物大脑中导航细胞的发现以及人工智能的快速发展,受动物启发的类脑SLAM自主导航方法为突破现有导航方式的瓶颈提供了新的思路。针对无人飞行器类脑SLAM自主导航技术的研究进展进行了综述,包括:1)论述了无人飞行器SLAM技术的研究现状;2)在二维SLAM导航技术的基础上介绍了三维空间及单一环境下的类脑SLAM自主导航方案;3)分析了二维及三维类脑SLAM自主导航方案的关键技术;4)对现有三维导航方案进行分析验证并指出目前类脑SLAM在无人飞行器上应用时亟需解决的问题。类脑SLAM技术不依赖于高精度传感器、对环境适应性强、自主智能性高,更加适用于无人飞行器复杂动态的飞行环境。

健康服务机器人室内导航视觉传感器研究与开发

针对健康服务机器人室内导航的应用需求,设计出一种基于STM32F429的嵌入式导航视觉传感器,内嵌500万像素CMOS图像传感器和拥有高性能无线SOC的ESP8266,此次开发的视觉传感器,不是一般的CMOS图像传感器,而是综合了图像感知、图像处理、无线通信及节电唤醒等等功能于一体的智能化微型装置,即眼睛加大脑;测试,该导航视觉传感器能够以每秒3次的速度向服务机器人发送位置,完全满足室内移动机器人的移动需求。

GPS应用于港口船舶进出港导航的实用性

目前GPS(GLOBAL POSITION SYSTEM)已经广泛地进入世界各国的经济建设和科学技术的各个领域,为世界各国的科学技术进步和经济建设的快速发展作出了巨大的贡献。我国于1983年12月成立了“中国卫星定位技术协调委员会”,1994年12月正式成立了“中国GPS技术应用协调筹委会”。协会的成立,标志着我国将更广泛、深入地进行GPS应用领域的拓宽研究,为我国的生产和科学技术现代化服务。

基于最大相关熵的水下应答器位置标定方法

超短基线(USBL)定位系统广泛应用于水下航行器的组合导航定位。已知的精确应答器位置是应用USBL进行导航定位的前提。传统应答器位置标定方法以斜距为观测量,标定精度不高、鲁棒性差。文中以斜距和方位角为观测量,推导了基于卡尔曼滤波的线性化量测方程。同时,考虑到水下复杂环境导致的噪声非高斯分布特性,提出一种采用最大相关熵滤波抑制野值的水下声学应答器位置标定方法。在长江典型环境下对应答器位置进行标定试验,试验结果表明,所提方法相比于传统方法具有更高的标定精度,在野值干扰下具有更好的鲁棒性,经标定后,在东北天3个方向上USBL的定位精度分别提高了48.3%, 48.2%和40.4%,可实现水下航行器高精度导航定位功能。

近岸多波束测量中的GPS-RTK差分技术及其受影响的因素

分析了近岸多波束测量中应用GPS-RTK差分技术对船只导航与定位,对在受波浪影响的多波束测量中,船只所受潮汐、换能器吃水的动态变化量等诸影响因素的改正以及船只的运动姿态纠正等问题进行了讨论。使用GPS-RTK系统可以有效地解决潮汐(水位)、波浪影响和换能器吃水的动态变化量对多波束测量精度综合影响的问题,如果使用"一加三"的GPS-RTK接收机,还可以实现船只姿态的高精度综合修正。同时,对4个影响GPS-RTK差分技术系统能力的主要因素应引起重视,采取措施加以解决,使近岸的多波束测量工作更加富有成效。

一种基于小波模极大值的图像特征匹配算法

针对移动机器人视觉图像间的连续特性,提出了一种基于小波模极大值的图像特征匹配算法,该算法利用小波模极大值提取图像轮廓及模方位矩阵,并在轮廓图像中寻找极大区域,以该区域中心点作为图像特征点,且将区域小波模方位、特征点区域图像重心坐标和区域轮廓重心方向组合生成这些特征点的特征向量,利用这些特征向量实现图像间的特征点匹配.并通过相应的实验证明提出的新算法高效可靠.

广州市不动产微信公众服务平台关键技术及实现

基于微信公众号开发平台,采用室内导航与定位、人脸识别与检测、360°全景显示、二三维联动等技术,开发了不动产微信公众服务平台,并以广州市为例,实现了不动产登记中心简介、业务公告、预约指引、预约查询、政策法规、办事指南、问题解答、登记厅导航、模拟登记等不动产预约与便民服务等功能。