智能移动终端室内异步声音定位方法

针对智能移动终端的高精度室内定位需求,提出一种基于到达时间差和相对运动速度信息的异步声音定位方法。首先,结合距离差和相对运动速度量测,建立短时位置序列的联合估计模型,来降低速度积分所引入的累积误差;然后,基于LM(Levenberg-Marquardt)算法,对所建立的模型进行快速求解;最后,设计了一种迭代优化过程,对短时位置序列的帧前位置施加随机扰动,降低初始位置对定位结果的影响,在低基站部署密度下,实现智能移动终端高精度的室内异步声音定位。对比数值仿真和实验结果表明:在二维和三维定位场景下,所提出方法均优于传统异步定位方法,具有更高的定位精度和稳定性,并将定位所需的最少基站数量分别减少至2个和3个;随着基站数量的增加,传统异步定位方法逐渐接近所提出方法的定位性能;在二维场景的3基站部署条件下,当短时位置序列长度T=2时,所提出方法的定位精度有90%的概率优于0.43 m,而当T=3时为0.29 m。因此,该方法能够在低基站部署密度环境中实现高精度的位置估计,同时具有较好的定位稳定性。

智能手机异步GNSS差分定位解算方法及精度评定

针对智能手机内置的全球卫星导航系统(GNSS)模块经常会在非整秒时刻输出原始观测数据,导致难以和基站形成有效同步观测,进而无法实现高精度差分GNSS导航与定位应用的问题,提出一种智能手机异步GNSS差分定位的解算方法:采用邻近历元检索法和相邻历元内插法分别对智能手机GNSS的异步观测数据进行处理;并对定位结果的精度进行对比分析。实验结果表明,2种方法都可以有效解决智能手机GNSS终端数据和基站数据不同步的问题,并且与伪距单点定位相比,均方根误差从20多米提升到2m左右,精度得到了大幅提升;2种方法定位精度的差异均在0.1m以内,并且内插法定位结果的精度要略优于搜索法,但内插法对卫星连续观测有较高要求,建议采用相邻历元检索法处理智能手机异步GNSS观测数据。

异步水声跟踪定位中利用目标参考位置抗距离模糊方法

基于时延测量的水声跟踪定位系统,当信号传播时延大于脉冲重复周期时,就会出现距离模糊.距离模糊是远程高帧率定位系统不可避免的问题.当目标信号发射时刻未知时系统工作于异步模式,此时发射和接收时钟存在固定时差.本文研究基于时延测量异步定位系统中的抗距离模糊问题,介绍一种利用目标初始就位信息实现软件抗模糊的算法,从异步定位模型出发,得出等价的抗模糊准则,依据准则推导了抗模糊算法及相应的目标参考位置取值范围.足够大的范围容限保证了算法工程实施的可行性和可靠性,最后海试结果验证了算法有效.该算法不仅具有硬件抗模糊无法具的优点,而且与同步定位系统的软件算法相比,在出现同步时钟精度低甚至漂移情况下具有更大的应用空间.

模糊控制在异步机定位系统中的应用

因为交流电机是一个复杂控制对象 ,很难建立精确数学模型 ,而模糊控制器不需要被控对象的精确数学模型且对控制对象的参数变化不敏感 ,鲁棒性强 ,故选用模糊控制方案。论述了采用模糊控制实现三相交流异步电动机主轴定位的设计思路、模糊控制器的设计过程及定位系统的硬件连接。通过软硬件调试结果证明了控制方案的正确性。将模糊控制应用在异步机定位控制系统中 ,异步机采用能耗制动方式 ,并加入自组织模糊控制策略 ,进一步提高了系统的定位精度 ,该系统定位误差≤ 0 .

模糊推理下多模型融合的异步测距定位算法

针对水下节点随着洋流运动具有移动性特性,导致现有水下测距定位算法存在定位精度低、抗干扰能力差等问题.对此,提出一种模糊推理下多模型融合的异步定位算法.首先采用深海拉格朗日洋流模型描述水下节点运动规律,模拟节点运动速度,构建锚节点与待定位节点信息动态交互模型.在此基础上,构建基于信号传播时延(Round-trip Time,RTT)与接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)动态定位模型,再引入波动系数作为调节因子,利用模糊推理规则建立RTT与RSSI相融合的动态定位模型,提出模糊推理下多模型融合的异步测距定位算法.仿真实验表明,改进算法与对比算法相比,考虑了水下节点的移动性,降低了水声信道的不稳定性对定位精度的影响,定位误差降低了25.58%,抗干扰能力显著提高.

提高自动化生产线实训台异步电机定位精度自适应控制方法研究

在YL-335B自动化生产线实训考核设备的分拣单元中,驱动传送带的三相异步电机在制动后的滑行距离受变频器设定的运行频率和下降时间影响,存在不确定性,导致工件不能准确地停在预定位置。通过采集大量滑行距离数据,采用多项式曲线拟合的方法,构建了滑行距离与运行频率和下降时间的数学模型,并提出提高三相异步电机定位精度的自适应控制方法。实验结果表明,该控制方法可根据运行频率和下降时间,自适应控制电机的停机位置,工件定位准确。

分布式浮标阵高帧率异步水声定位

为增强水声定位系统的高帧率无模糊定位能力,提出了一种测量水下非合作高速运动目标轨迹的分布式浮标阵水声定位技术,将帧率提高到0.1 s量级.设计了组合脉冲串的信号形式,可在不产生距离模糊和不增加系统复杂度的前提下提高测量帧率.采用并行多通道自适应陷波器组和并行拷贝相关器组并联的信号处理结构,可有效抑制通道串漏和减小多普勒效应的影响.给出了定位系统湖试三维定位结果:水平x、y坐标和垂直z坐标的测量误差均小于1 m.

基于UKF的无线传感器异步数据融合优化算法

提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的无线传感器异步数据融合算法,利用RNAT机制识别无线传感器网络中的冗余节点,构造数据冗余树来实现冗余数据的去除。根据重复数据消除的结果,在每个传感器检测范围半径相等的环境下,采用四圆定位法,任意选择2个检测目标信息的节点,计算2个圆形检测区域边界的交点,根据迭代法找到并近似目标。设定了不同传感器的原始传感器相互独立、同一传感器不同原始量测量值相互独立的前提条件,计算出各通道的测量值,利用未测量卡尔曼滤波器以滤波的形式更新测量值,引入卡尔曼滤波增益矩阵,并结合异步数据定位结果实现数据融合。实验结果表明,融合后的数据利用率高于现有结果,算法耗时短、能耗低,且具有较高的数据融合精度,整个融合的准确率在90%以上。