基于非线性技术的AUV组合导航新方法

针对小型AUV对低成本、微小型、高性能导航系统的需求,提出了一种基于MEMS技术的IMU/DVL组合导航新方法.分析了低成本惯性导航系统的特点和误差模型,为有效提高系统的导航精度引入多酱勒测速仪与微机械惯性测量单元相组合,并采用无迹卡尔曼滤波(UKF)算法设计组合导航系统的滤波器.仿真结果表明,基于UKF滤波的MEMS...     

水下运载体与浮标相对导航方法研究

针对水下运载体与浮标相对导航主要依靠声学传递信息的问题,提出了不依赖声学进行相对导航的两种方法。拖曳式浮标法通过分析拖曳线缆在水中的三维空间形态获得相对位置信息;自由式浮标法为建立与训练神经网络模型,通过将采集数据输入此模型获得的输出信息,将浮标的位置向水下延伸。经仿真研究表明,两种方法原理上可行,为实际应用研究提供了依据。     

单陀螺定位定向导航系统的设计与实现

以某武器系统安装的定位定向导航系统为基础,提出了只用一个陀螺完成定位定向导航功能的全新设计方案。介绍了以嵌入式计算机PC104为核心的系统组成,描述了新方案中的双轴平台结构及系统各部件的功能实现。针对系统特点给出了三位置法寻北的寻北解算方程,说明了利用单陀螺完成导航任务的航迹推算原理。系统具有结构简单、体积小、费用低等特点。     

SINS/GPS 组合导航系统的修正自适应滤波方法

模型误差和噪声是导致SINS/GPS组合导航计算发散的主要原因.提出了一种适用SINS/GPS组合导航计算的残差监控加权修正自适应卡尔曼滤波方法,利用滤波残差的均值和方差不断对卡尔曼滤波的状态噪声方差阵和测量噪声方差阵进行实时修正,提高了滤波器对模型不确定性和噪声变化的适应能力和鲁棒性,显著改善了组合导航系统的定位精度.通过SINS/GPS组合导航系统仿真,验证了方法的可行性.     

双目视觉测径仪的单CCD实现

利用双目视觉原理进行直径测量,通常需要2个CCD相机,2个相机间的空间相对位置不易确定,从而影响测量结果的精度.用1个CCD相机来实现双目视觉测径,不仅可以节省1个昂贵的相机,而且可以使空间位置比较容易确定.文中给出了测量原理及最终直径的求解方法.     

无人机卫星导航系统的电磁干扰态势评估方法

在战场复杂电磁环境下,卫星导航接收机很容易受到电磁干扰而出现不定位的现象,针对这一现象,提出了一种基于环境感知无人机卫星导航接收机的电磁干扰态势评估方法。以干扰信号的特征参数、导航接收机未受干扰时的接收状态作为预测的输入,以接收机跟踪环路失锁时的效应阈值作为观测目标值,建立了极端梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)的预测模型。在此基础上,给出了导航接收机电磁干扰态势的等级,提出了导航接收机在单源和双源电磁干扰下的态势评估方法。通过与高斯过程回归和支持向量机回归的预测方法进行比较,结果表明XGBoost方法具有更好的预测精度。依据该预测方法,综合利用技战术方案,有利于提高无人机在复杂电磁环境中的适应能力。     

基于结构相似度的SAR干扰效果评估方法

传统的合成孔径雷达(SAR)图像质量评价指标没有考虑像素点间的相关性和人眼视觉系统感知特性,导致主客观不一致的现象时有发生。提出了一种主客观相结合评估方法,该方法不仅巧妙地利用了结构相似度(SSIM)作为主客观评价的连接纽带,而且结合局部方差相似度与图像高频信息相对应的特点,通过非线性合并得到了结构相似度的修正模型。仿真结果表明,该方法较之传统评估手段具有明显的优势,不仅能够更好地反映出干扰对图像细节的影响,而且能够与人类视觉系统保持高度一致,进一步提升了整套评估系统的效率和准确率。     

基于因子图的AUV协同导航通信延迟误差补偿算法

针对自主水下航行器协同导航系统水声通信延迟导致的定位误差增大问题,在因子图协同导航算法框架下提出一种基于量测信息重建的通信延迟补偿算法。首先,基于主从式协同导航系统状态方程、量测方程构建因子图模型。由于多个自主水下航行器距离量测信息导致因子图模型存在环结构,故通过两次消息传递迭代求解各节点变量概率密度分布。随后,在广播式水声通信延迟机理分析基础上进行量测信息重建,并将其接入因子图代替原始量测信息进行消息传递与解算,从而补偿水声通信延迟。仿真实验结果表明,所提算法可以有效提高从自主水下航行器定位精度,没有通信延迟补偿的协同导航算法定位精度与水声通信固定延迟呈反比,在水声通信固定延迟为10 s的条件下,所提算法相比没有通信延迟补偿的协同导航算法,定位精度可以提高82.57%。     

视觉惯性SLAM研究进展

近年来视觉惯性SLAM是机器人及计算机视觉领域中的研究热点问题,在无人驾驶、增强现实、三维重建等领域有着广泛的应用.简述了视觉惯性SLAM的关键技术,并从统一的贝叶斯框架出发介绍了后端的两种形式——滤波和优化.对几个代表性视觉惯性SLAM系统进行深入对比分析,讨论了近年研究热点与发展趋势,并做出总结与展望.     

反无人机视觉检测与跟踪技术进展分析

为应对无人机“黑飞”“滥飞”等对国防和公共安全造成的巨大威胁,反无人机技术研究成为当前迫切的现实需求。首先,对比分析雷达、无线电、声音、机器视觉4类典型的反无人机检测技术;其次,重点针对反无人机的视觉检测与跟踪技术,从目标检测、无人机识别、无人机跟踪等角度,详细分析视觉检测与跟踪关键技术的优势与不足,以及各项技术在反无人机检测跟踪中的应用情况及改进策略;最后,探讨应用中较为突出的检测精度、跟踪遮挡、实时性、数据集收集标准、多技术融合5个方面问题和发展趋势,为相关技术研究提供参考。