一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法

针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法。首先在世界坐标系中构建导航状态和考虑地球自转的运动学方程。然后在世界坐标系下定义矩阵李群上的右不变误差,该误差在右群作用下保持不变,并重新推导和设计基于该误差的矩阵李群滤波算法,根据GNSS观测构建世界坐标系下的观测矩阵。实验结果表明,在低精度惯导场景中相对于ECEF坐标系下的传统扩展卡尔曼滤波,所提算法的北向、东向、地向位置误差均方根分别减小了82.6%、61.8%和10.6%,具有一定的实用价值。

一类三维非单模洛伦兹李群上的代数Ricci孤立子

Ricci孤立子是一类特殊的黎曼度量,类似于Ricci曲率定号流形,是近些年研究的热点。关于具有积结构的三维洛伦兹李群与两种联络有关的代数Ricci孤立子存在情况,有学者已经给出了明确的结论。本文在现有成果的基础上,将其拓展到具体一类三维非单模左不变洛伦兹李群上与三种联络相关的两类代数Ricci孤立子存在的情形,给出了该群分别与三种联络有关的两类代数Ricci孤立子存在条件的具体结果,这对揭示李群上几何性质和拓扑性质有重要的理论研究意义。

基于因子图优化和李群空间表征的室内行人协同导航

在室内环境中为行人提供导航和定位服务一直具有很高的挑战性。针对无基础设施的室内环境中行人编队导航问题,提出基于因子图优化和李群空间表征的室内行人协同导航方法,采用李群中二维特殊欧式群(SE(2))空间描述行人的运动状态,利用多用户多历元PDR/UWB观测信息,通过非线性优化求解行人编队运动状态的最优估计。实验结果表明,相较于行人航位推算方法和基于EKF的协同导航方法,本文提出的协同导航方法平均定位误差分别减小了34.4%与10.4%,编队相对距离误差分别减小了76.2%与45.4%,能有效提高行人编队整体定位精度。

基于欧拉角的李群捷联惯导误差模型分析与比较研究

惯导姿态、速度状态量同时纳入一个群中,且按照误差的两种定义可构成李群左误差模型和右误差模型。针对基于欧拉角的两种李群误差模型进行了比较研究,分析了两种李群误差模型的差异。针对捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)/全球定位系统(global position system,GPS)和SINS/多普勒计程仪(Doppler velocity log,DVL)两种典型组合导航系统应用,提出合适的误差模型选择方案。车载和船载实验结果表明,两种李群误差模型分别更适用于SINS/GPS和SINS/DVL组合导航系统,尤其是在大失准角条件下效果更为显著,两种李群误差模型具有更好的定位精度、收敛速度和稳定性。

李群核学习算法研究

分析了李群流形空间的几何结构、核函数和KFDA(kernel Fisher linear discriminant analysis)的原理,推导了矩阵李群内积空间的度量形式,进一步推导出5个李群核函数,并以此设计实现了KLieDA(kernel Lie group linear discriminant analysis)算法。李群核函数是适应性更广的核函数形式,由于欧氏空间的几何结构是李群的子集,李群函数不仅适用于矩阵李群的样本集,同时也适用于常规的向量形式的样本集。实验表明,基于李群函数和李群均值理论的KLieDA算法是一种快速高效的李群样本分类器。实验部分除了KLieDA的分类,还对基于李群核的SVM(support vector machine)算法进行手写体分类,结果表明,手写体图像的区域协方差李群特征具有较好的线性分布特性。

广义色散方程的李群分析、最优系统、对称约化及精确解

应用李群对一类广义色散方程进行研究,首先得到该方程的李点对称,构建一维李代数的最优系统,并利用对称将原方程约化成为多种类型的常微分方程,最后利用2种构造辅助函数展开法和齐次平衡等方法得到该色散方程包括孤子解和三角函数解等一些新的精确解.

基于改进李群卡尔曼滤波的惯性/里程计组合导航方法

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.

复Poisson李群

文章将复李群上的典型复结构扩展到任意的k重向量场上,又结合复李群和Po isson李群的特点,定义了复Pos-sion李群的概念,得到了一些有趣的结论。

有关李群的L-积

文章定义了n个李群的L-积,并证明了其存在性和唯一性,得到相关性质。

多连通李群覆盖学习算法在图像分类上的应用

李群机器学习作为一种新的学习范式已被学术界广泛关注。根据李群的连通性质,将具有不同类别特征的研究对象映射到多连通李群空间,并从各个单连通李群空间上连线的同伦等价出发,运用覆盖的思想寻找对应不同类别的最优道路等价表示,从而用多连通李群的多值表示来呈现图像的类别信息,因此提出了多连通李群覆盖学习算法。在MPEG7_CE-Shape01_Part_B图像库的图像和MNIST手写体数字图像上进行了实验验证,结果表明与两种基于李群均值的学习算法相比,多连通李群覆盖学习算法具有较好的分类效果。

李群,贾彦琪,刘永奇:“五育并举”视野下劳动教育课程建构的基本方向与要求

李群,贾彦琪,刘永奇在《课程·教材·教法》2022年第12期《“五育并举”视野下的中小学劳动教育课程体系构建》一文中指出,在“五育并举”视野下对中小学劳动教育课程体系的育人价值进行系统审视,从时空维度上看,劳动教育在历史演进过程中既体现出相对稳定的继承性,也表现出变化发展的时代性;从本体价值上看,劳动活动的特殊性和丰富性.

李群机器学习研究综述

文中简述了李群机器学习的相关研究内容,包括李群机器学习的概念、公理假设、代数学习模型、几何学习模型、Dynkin图的几何学习算法、量子群、辛群分类器的设计、轨道生成学习算法等.

关于李群胚的几点讨论(英文)

文章讨论了李群胚作为丛的一些性质,得出李群胚的内子群胚是主丛的结论;研究了李群胚在其内子群胚上的作用,并证明了李群胚上的Maurer-cartan形式在其任意左不变向量场上作用的结果为常数.文末推广了关于李代数胚态射的一个结论.

李群的余切丛上的两种辛群胚结构

本文研究了李群的余切丛上的辛群胚结构.利用李代数胚的对偶丛上有自然诱导的泊松结构,.构造出了同一余切丛上的不同的辛群胚结构,推广了辛群胚的性质.

李群机器学习十年研究进展

该文主要从3个方面介绍李群机器学习近年来的研究进展.首先,该文将解释为什么采用李群结构进行数据或特征描述,以此阐明李群机器学习与传统机器学习方法的区别,并且通过李群在人工智能领域的广泛应用来说明李群表示的普遍性.其次,该文概述了李群机器学习自提出以来的主要学习算法,着重强调最近的一些研究进展.最后,针对目前的研究现状,该文给出李群机器学习未来的一些研究方向.

基于微分几何与李群的无人机编队会合方法

在领航-跟随编队模式下,设计了一种基于追缉策略的无人机编队会合方法。基于微分几何曲线论和弗雷涅-塞雷标架建立了无人机非解耦三维运动模型,其中将曲率和挠率作为控制量;结合该模型给出了无人机三维编队会合问题的数学描述,它将导弹制导问题中的终端落角约束映射为编队会合问题中僚机的航迹倾角约束,同时引入额外的航迹方位角约束;使用特殊正交群的元素来度量长僚机方向偏差,并通过局部坐标映射将其映射为对应李代数空间中的旋量;基于该旋量设计了编队会合几何导引律,并给出相应的曲率和挠率控制指令;分别在长机稳定平飞和转弯机动条件下进行了多机编队会合数字仿真实验,仿真结果显示僚机能够有效地跟踪长机航向并收敛至指定位形,说明了方法的有效性。

基于构型演变和李群理论的2T2R型四自由度并联机构型综合

基于构型演变和李群理论提出一类2T2R型四自由度并联机构型综合的系统方法。将6R平面机构某构件两端的R副替换为U副,并添加2条具有六自由度的支链SPS,演变成一个空间并联机构2RRU-2SPS;运用李群理论,综合出等效支链,构造一类2T2R型四自由度并联机构。对一种新型2RPU-2SPS机构,运用单开链法进行自由度的计算和主动副的选取,结果表明所提出的型综合方法正确可行。

基于李群的两种1R3T并联机构自由度分岔

运用李群理论对1R3T(R——转动自由度;T——移动自由度)并联机构自由度分岔特性进行分析。简要介绍李群理论应用于并联机构自由度分析所需理论基础,对2-xPyRyRxRxR/yPxRxRyRyR并联机构和2-xPyRuPxRxR/yPxRvPyRyR并联机构进行自由度分析,通过对分支运动链产生的位移流形及所有分支位移流形的交集分析,证明这两种并联机构具有自由度分岔特性,其动平台的位移集合为{X(x)}∪{X(y)},进而得到具有自由度分岔特性的1R3T并联机构的分支位移流形为{G(x)}{G(y)}或{X(x)}{R(N,y)},同时给出机构的结构几何条件。当动平台平行于定平台时,该类机构处于奇异位形,此时动平台具有5瞬时自由度,机构的自由度分岔通过这一奇异位形实现,需要5个驱动器实现动平台运动的完全可控。

基于李群理论的2R1T并联机构构型综合

应用李群理论,对2R1T(两转动—移动)并联机构的型综合问题进行了系统地研究.通过分析满足2R1T自由度性质的动平台的李群代数结构,并依据李群代数结构与刚体运动的对应关系,确定出各支链的李群代数结构和它们的等效运动链,最终综合出4394种2R1T并联机构新构型,并绘制了支链机构简图和部分机构简图.研究结果表明,该方法简单、规范、有效,可作为构型评价及优化的基础,也适用于其他类型并联机构的型综合研究.

一类高阶非线性波方程的李群分析、最优系统、精确解和守恒律

本文运用李群分析的方法研究了一类高阶非线性波方程,得到了五阶非线性波方程的对称以及方程的最优系统,进而运用幂级数的方法,求得了方程的精确幂级数解.最后,给出了五阶非线性波方程的一些守恒律.