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基于IQPSO-EKF的多传感器融合姿态测量方法研究
1
作者
胡启国
王磊
+1 位作者
马鉴望
任渝荣
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第2期353-363,共11页
为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除...
为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除噪、滤波、校准等);然后,参考现有飞行器的坐标系,建立了姿态解算模型,通过姿态角数学模型及运动学分析,构建了EFK状态方程,针对EKF方法参数估计不准确的问题,以分段混沌映射优化初始种群,引入平均位置最优值来避免陷入局部最优的IQPSO-EFK算法,优化EKF的系统、测量噪声的协方差参数;最后,对改进算法和三组姿态误差估计进行了对比实验。研究结果表明:对比三种典型目标函数,IQPSO-EFK相较于普通粒子群算法(QPSO-EFK)具有更强的寻优能力与收敛精度;对比三组旋转速度姿态测量误差,基于IQPSO-EKF算法的姿态测量方法在测量误差时比真实测量误差减少了约86.3%,比扩展卡尔曼滤波减少了约68.7%,比普通粒子群算法减少了约28.2%,证明该算法有效地提高了MEMS传感器测量精度。
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关键词
竖井掘进
角度测量仪器
姿态
测量
微机电系统传感器
多传感器融合
改进量子粒子群-扩展卡尔曼滤波
下载PDF
职称材料
利用二维PSD器件测量小角度的研究 一种新型的自准直仪
被引量:
3
2
作者
朱小平
张永年
+1 位作者
杨自本
陈允昌
《现代计量测试》
2001年第2期40-43,共4页
文章中对二维PSD用于二维小角度测量的研制的原理方法和试验结果作了介绍 ,同时对二维PSD自准直仪的性能特点也有较详细的分析论述 ,也为小角度测量仪器的开发提出了一种崭新的方法。
关键词
自准直仪
二维面阵位置敏感器件
小
角度测量仪器
接收器
结构
测量
原理
下载PDF
职称材料
直线度误差的评定方法探讨
被引量:
1
3
作者
陈功振
华文林
《黄石高等专科学校学报》
2001年第2期9-12,共4页
直线度不仅用于评定直线的误差 ,也用于评定平面的误差。本文运用实例详细阐述了用作图法和计算法来评定直线度误差的原理及具体方法和步骤。
关键词
直线度误差
包容线作图法
包容线计算法
小
角度测量仪器
节距法
评定方法
下载PDF
职称材料
自准直仪示值误差的一种检定方法
被引量:
1
4
作者
吴永红
《计量技术》
北大核心
2000年第4期39-40,共2页
本文介绍了在缺少小角度检查仪的情况下 ,检定分度值为 1″和 0 .0 0 5mm/m自准直仪示值误差的一种方法。
关键词
自准直仪
示值误差
检定方法
角度测量仪器
下载PDF
职称材料
圆光栅测角仪的研制
被引量:
1
5
作者
熊昌友
周自力
李俊强
《航空计测技术》
2001年第5期20-22,共3页
介绍一台高精度、自动化的动态测量角度仪器。该仪器采用了高精度的回转空气轴系和多测量头的均化技术 ,减小了基准制造误差对系统精度的影响 ,采用了计算机系统控制测量过程、数据处理 ,实现了自动化测量。
关键词
空气轴
计算机系统
自动
测量
动态
测量
角度
仪器
过程控制
圆光栅测角仪
下载PDF
职称材料
0.1″数显平行光管
6
作者
桂会举
《科技开发动态》
1995年第6期21-21,共1页
关键词
角度测量仪器
数显平行光管
光学杠杆原理
表面平行度
原文传递
题名
基于IQPSO-EKF的多传感器融合姿态测量方法研究
1
作者
胡启国
王磊
马鉴望
任渝荣
机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第2期353-363,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52175042)。
文摘
为解决自动化竖井掘进设备的定位调姿精度对竖井、孔桩挖掘效率与质量的影响,提出了一种基于改进量子粒子群(IQPSO)-扩展卡尔曼滤波(EKF)的姿态测量算法,以提高微机电系统(MEMS)传感器测量精度。首先,对MEMS传感器数据进行了预处理(除噪、滤波、校准等);然后,参考现有飞行器的坐标系,建立了姿态解算模型,通过姿态角数学模型及运动学分析,构建了EFK状态方程,针对EKF方法参数估计不准确的问题,以分段混沌映射优化初始种群,引入平均位置最优值来避免陷入局部最优的IQPSO-EFK算法,优化EKF的系统、测量噪声的协方差参数;最后,对改进算法和三组姿态误差估计进行了对比实验。研究结果表明:对比三种典型目标函数,IQPSO-EFK相较于普通粒子群算法(QPSO-EFK)具有更强的寻优能力与收敛精度;对比三组旋转速度姿态测量误差,基于IQPSO-EKF算法的姿态测量方法在测量误差时比真实测量误差减少了约86.3%,比扩展卡尔曼滤波减少了约68.7%,比普通粒子群算法减少了约28.2%,证明该算法有效地提高了MEMS传感器测量精度。
关键词
竖井掘进
角度测量仪器
姿态
测量
微机电系统传感器
多传感器融合
改进量子粒子群-扩展卡尔曼滤波
Keywords
shaft boring
angle measuring instrument
attitude measurement
micro-electro-mechanical system(MEMS)sensors
multi-sensor fusion
improved quantum particle swarm optimization-extended Kalman filter(IQPSO-EKF)
分类号
TH712 [机械工程—测试计量技术及仪器]
TU63 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
利用二维PSD器件测量小角度的研究 一种新型的自准直仪
被引量:
3
2
作者
朱小平
张永年
杨自本
陈允昌
机构
中国计量科学研究院
出处
《现代计量测试》
2001年第2期40-43,共4页
文摘
文章中对二维PSD用于二维小角度测量的研制的原理方法和试验结果作了介绍 ,同时对二维PSD自准直仪的性能特点也有较详细的分析论述 ,也为小角度测量仪器的开发提出了一种崭新的方法。
关键词
自准直仪
二维面阵位置敏感器件
小
角度测量仪器
接收器
结构
测量
原理
Keywords
autocollimator
angular displocement
PSD
分类号
TH741.14 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
直线度误差的评定方法探讨
被引量:
1
3
作者
陈功振
华文林
机构
黄石高等专科学校机械与动力工程系
出处
《黄石高等专科学校学报》
2001年第2期9-12,共4页
文摘
直线度不仅用于评定直线的误差 ,也用于评定平面的误差。本文运用实例详细阐述了用作图法和计算法来评定直线度误差的原理及具体方法和步骤。
关键词
直线度误差
包容线作图法
包容线计算法
小
角度测量仪器
节距法
评定方法
Keywords
the error of straight line tolerance
drawing method for the inside line
calculating method for the inside line
分类号
TH161.2 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
自准直仪示值误差的一种检定方法
被引量:
1
4
作者
吴永红
机构
飞行试验研究院计量测试中心
出处
《计量技术》
北大核心
2000年第4期39-40,共2页
文摘
本文介绍了在缺少小角度检查仪的情况下 ,检定分度值为 1″和 0 .0 0 5mm/m自准直仪示值误差的一种方法。
关键词
自准直仪
示值误差
检定方法
角度测量仪器
分类号
TH74 [机械工程—光学工程]
下载PDF
职称材料
题名
圆光栅测角仪的研制
被引量:
1
5
作者
熊昌友
周自力
李俊强
机构
中国航空长城计量测试技术研究所
出处
《航空计测技术》
2001年第5期20-22,共3页
文摘
介绍一台高精度、自动化的动态测量角度仪器。该仪器采用了高精度的回转空气轴系和多测量头的均化技术 ,减小了基准制造误差对系统精度的影响 ,采用了计算机系统控制测量过程、数据处理 ,实现了自动化测量。
关键词
空气轴
计算机系统
自动
测量
动态
测量
角度
仪器
过程控制
圆光栅测角仪
Keywords
Dynamic,Air static pressure bearing,Computer system,Automatic testing
分类号
TH741.2 [机械工程—光学工程]
TG87 [金属学及工艺—公差测量技术]
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职称材料
题名
0.1″数显平行光管
6
作者
桂会举
机构
成都市华西后坝中科院光电研究所
出处
《科技开发动态》
1995年第6期21-21,共1页
关键词
角度测量仪器
数显平行光管
光学杠杆原理
表面平行度
分类号
TH741.2 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于IQPSO-EKF的多传感器融合姿态测量方法研究
胡启国
王磊
马鉴望
任渝荣
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
利用二维PSD器件测量小角度的研究 一种新型的自准直仪
朱小平
张永年
杨自本
陈允昌
《现代计量测试》
2001
3
下载PDF
职称材料
3
直线度误差的评定方法探讨
陈功振
华文林
《黄石高等专科学校学报》
2001
1
下载PDF
职称材料
4
自准直仪示值误差的一种检定方法
吴永红
《计量技术》
北大核心
2000
1
下载PDF
职称材料
5
圆光栅测角仪的研制
熊昌友
周自力
李俊强
《航空计测技术》
2001
1
下载PDF
职称材料
6
0.1″数显平行光管
桂会举
《科技开发动态》
1995
0
原文传递
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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