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基于自适应平方根UKF的微机械传感器融合航姿估计
被引量:
1
1
作者
马帮立
《湖北大学学报(自然科学版)》
CAS
2015年第1期29-34,共6页
提出一种新的基于自适应平方根UKF的微机械传感器组合姿态测量系统.该系统采用3轴微机械陀螺积分得到姿态角,采用3轴微机械加速度计测量重力矢量得到俯仰角和横滚角,分别校正俯仰漂移和横滚陀螺漂移;采用磁强计得到航向角,并与陀螺积分...
提出一种新的基于自适应平方根UKF的微机械传感器组合姿态测量系统.该系统采用3轴微机械陀螺积分得到姿态角,采用3轴微机械加速度计测量重力矢量得到俯仰角和横滚角,分别校正俯仰漂移和横滚陀螺漂移;采用磁强计得到航向角,并与陀螺积分角度融合校正航向陀螺漂移.跑车实验结果表明,基于自适应平方根UKF算法可实时估计机动加速度干扰,并在融合滤波器中进行补偿,能够有效去除车辆机动加速度干扰,姿态角估计精度在±0.6°以内.
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关键词
航姿估计
微机械传感器
自适应UKF
机动加速度
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职称材料
基于MIMU/GPS的动中通航姿估计
2
作者
姚若晨
《微计算机信息》
2012年第10期289-291,326,共4页
针对低成本动中通系统中的航姿估计问题,提出一种双卡尔曼滤波算法。航向上采用陀螺和GPS信息,通过一维开关卡尔曼滤波得到准确的航向角;姿态上以陀螺为基础,并利用GPS的速度信息校正加速度计的测量值,将校正后的测量信息作为测量向量,...
针对低成本动中通系统中的航姿估计问题,提出一种双卡尔曼滤波算法。航向上采用陀螺和GPS信息,通过一维开关卡尔曼滤波得到准确的航向角;姿态上以陀螺为基础,并利用GPS的速度信息校正加速度计的测量值,将校正后的测量信息作为测量向量,通过五为扩展卡尔曼滤波得到准确的姿态角。实验结果表明,该算法能够准确估计载体航姿和陀螺零偏,航姿角估计误差小于0.3°,俯仰角、横滚角和航向角估计误差的方差分别为0.0724°、0.1025°和0.0348°,三轴陀螺零偏误差均值均小于2×10-4°/s,能够满足动中通的应用要求。
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关键词
动中通
航姿估计
卡尔曼滤波
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职称材料
直线型植保无人机航姿UKF两级估计算法
被引量:
4
3
作者
沈跃
孙志伟
+3 位作者
沈亚运
张大海
钱鹏
刘慧
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期151-159,共9页
针对直线型植保无人机航姿测量受磁场干扰严重、磁力计校准动态性能差、航姿估计精度低等问题,提出了一种基于磁力计实时校准的无人机航姿两级解算方法。依据地磁场矢量变化小的特点,利用列文伯格-马夸特(Levenberg-Marquardt,LM)算法...
针对直线型植保无人机航姿测量受磁场干扰严重、磁力计校准动态性能差、航姿估计精度低等问题,提出了一种基于磁力计实时校准的无人机航姿两级解算方法。依据地磁场矢量变化小的特点,利用列文伯格-马夸特(Levenberg-Marquardt,LM)算法和磁力计误差模型,建立磁力计实时校准模型,实时计算磁力计误差参数。考虑运动加速度、电机磁场以及环境磁场干扰,采用无迹卡尔曼滤波器(Unscented Kalman filter,UKF)融合陀螺仪和加速度计实现一级航姿估计,通过四元数精准解析出横滚角和俯仰角姿态信息;然后融合磁力计实时校准数据和陀螺仪修正航向角完成二级航姿估计,最终实现无人机姿态和航向的精准估计。试验结果表明,在外部磁场干扰高达30.97μT时,实时校准算法仍可快速计算出磁力计校准参数,模长均方根误差为0.59μT,减小了航向观测信息噪声。本文的航姿测量系统姿态角均方根误差不大于0.75°,航向角均方根误差为1.40°,较互补滤波算法,姿态角精度提高约0.6%,航向角估计精度提高1.38°;动态飞行试验中,姿态估计算法大幅减弱了磁干扰影响,航姿跟踪准确,航向角快速收敛,稳态精度更高。
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关键词
直线型植保无人机
航姿估计
分级融合
磁力计实时校准
无迹卡尔曼滤波
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职称材料
题名
基于自适应平方根UKF的微机械传感器融合航姿估计
被引量:
1
1
作者
马帮立
机构
郧阳师范高等专科学校物理与电子工程系
出处
《湖北大学学报(自然科学版)》
CAS
2015年第1期29-34,共6页
文摘
提出一种新的基于自适应平方根UKF的微机械传感器组合姿态测量系统.该系统采用3轴微机械陀螺积分得到姿态角,采用3轴微机械加速度计测量重力矢量得到俯仰角和横滚角,分别校正俯仰漂移和横滚陀螺漂移;采用磁强计得到航向角,并与陀螺积分角度融合校正航向陀螺漂移.跑车实验结果表明,基于自适应平方根UKF算法可实时估计机动加速度干扰,并在融合滤波器中进行补偿,能够有效去除车辆机动加速度干扰,姿态角估计精度在±0.6°以内.
关键词
航姿估计
微机械传感器
自适应UKF
机动加速度
Keywords
attitude estimation
MEMS sensors
adaptive unscented Kalman filter
maneuver acceleration
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于MIMU/GPS的动中通航姿估计
2
作者
姚若晨
机构
北京理工大学
出处
《微计算机信息》
2012年第10期289-291,326,共4页
文摘
针对低成本动中通系统中的航姿估计问题,提出一种双卡尔曼滤波算法。航向上采用陀螺和GPS信息,通过一维开关卡尔曼滤波得到准确的航向角;姿态上以陀螺为基础,并利用GPS的速度信息校正加速度计的测量值,将校正后的测量信息作为测量向量,通过五为扩展卡尔曼滤波得到准确的姿态角。实验结果表明,该算法能够准确估计载体航姿和陀螺零偏,航姿角估计误差小于0.3°,俯仰角、横滚角和航向角估计误差的方差分别为0.0724°、0.1025°和0.0348°,三轴陀螺零偏误差均值均小于2×10-4°/s,能够满足动中通的应用要求。
关键词
动中通
航姿估计
卡尔曼滤波
Keywords
satcom on-the-move
attitude and heading estimation
Kalman filter
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
直线型植保无人机航姿UKF两级估计算法
被引量:
4
3
作者
沈跃
孙志伟
沈亚运
张大海
钱鹏
刘慧
机构
江苏大学电气信息工程学院
浙江大学海洋学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期151-159,共9页
基金
江苏省重点研发计划项目(BE2018372)
江苏省自然科学基金项目(BK20181443)
镇江市重点研发计划项目(NY2018001)
文摘
针对直线型植保无人机航姿测量受磁场干扰严重、磁力计校准动态性能差、航姿估计精度低等问题,提出了一种基于磁力计实时校准的无人机航姿两级解算方法。依据地磁场矢量变化小的特点,利用列文伯格-马夸特(Levenberg-Marquardt,LM)算法和磁力计误差模型,建立磁力计实时校准模型,实时计算磁力计误差参数。考虑运动加速度、电机磁场以及环境磁场干扰,采用无迹卡尔曼滤波器(Unscented Kalman filter,UKF)融合陀螺仪和加速度计实现一级航姿估计,通过四元数精准解析出横滚角和俯仰角姿态信息;然后融合磁力计实时校准数据和陀螺仪修正航向角完成二级航姿估计,最终实现无人机姿态和航向的精准估计。试验结果表明,在外部磁场干扰高达30.97μT时,实时校准算法仍可快速计算出磁力计校准参数,模长均方根误差为0.59μT,减小了航向观测信息噪声。本文的航姿测量系统姿态角均方根误差不大于0.75°,航向角均方根误差为1.40°,较互补滤波算法,姿态角精度提高约0.6%,航向角估计精度提高1.38°;动态飞行试验中,姿态估计算法大幅减弱了磁干扰影响,航姿跟踪准确,航向角快速收敛,稳态精度更高。
关键词
直线型植保无人机
航姿估计
分级融合
磁力计实时校准
无迹卡尔曼滤波
Keywords
linear plant protection UAV
attitude estimation
hierarchical fusion
magnetometer real-time calibration
unscented Kalman filter
分类号
S251 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于自适应平方根UKF的微机械传感器融合航姿估计
马帮立
《湖北大学学报(自然科学版)》
CAS
2015
1
下载PDF
职称材料
2
基于MIMU/GPS的动中通航姿估计
姚若晨
《微计算机信息》
2012
0
下载PDF
职称材料
3
直线型植保无人机航姿UKF两级估计算法
沈跃
孙志伟
沈亚运
张大海
钱鹏
刘慧
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
4
下载PDF
职称材料
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