国家自然科学基金(60775001) 作品数:19 被引量:95 H指数:5 相关作者: 孙枫 郝燕玲 王根 高伟 胡峻峰 更多>> 相关机构: 哈尔滨工程大学 北京空间飞行器总体设计部 东北林业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国博士后科学基金 更多>> 相关领域: 交通运输工程 航空宇航科学技术 自动化与计算机技术 天文地球 更多>>
船用空间稳定型惯导系统静基座误差分析 被引量:1 2012年 推导了用于地球表面导航的船用空间稳定型惯导系统误差方程,通过求解静基座状态下的系统误差方程,分析了各类误差源对空间稳定型惯导系统的影响.理论分析及系统仿真实验表明各误差源中只有陀螺常值漂移会引起随时间而发散的误差,其他误差源只引起周期性振荡误差和常值误差,并且空间稳定型惯导系统的位置误差和速度误差以舒勒频率和地球频率进行传播. 孙枫 王根 高伟关键词:误差分析 静基座 舰载机大失准角的快速二次传递对准方法 被引量:3 2012年 针对舰载机传递对准特点,直接利用主惯导的导航信息进行一次装订,引入了大失准角对准问题.为了解决舰载机传递对准问题,提出利用子惯导自主对准进行一次装订减小子惯导中间坐标系与主惯导间的失准角.分析Wahba问题提出统计意义的Quaternion(四元数)对准方法替换传统的Triad(双矢定姿)对准方法,提高了多信息冗余度和对准精度.基于分级修正思想,提出二次传递对准方法,第一次传递基于非线性模型和自适应渐消扩展卡尔曼滤波,并给出简化的渐消因子计算方法;第二次传递对准基于线性误差模型,采用速度+航向匹配,在补偿失准角的基础上,估计陀螺漂移.仿真结果表明二次传递方法能够满足舰载机传递对准需求. 孙枫 吴旭 王根关键词:舰载机 惯性导航系统 基于滤波器阵列和小波域图割的纹理分割 2011年 针对图割法计算代价高并难以应用于纹理分割的问题,提出了一种基于滤波器阵列和小波域图割的纹理分割算法.首先对图像进行多层小波分解;然后在子带图像中使用构建的滤波器阵列提取图像的纹理特征,采用texton直方图作为纹理的统计模型,并采用直方图差计算像素点间的纹理相似度;最后根据子带图像计算虚拟尺度图的权值矩阵,构建关联范围递增的多尺度图结构,并根据规范割准则计算纹理的分割.分割结果表明:该算法在获得稳定和准确的纹理分割的同时能够将原始规范割指数时间复杂度压缩为线性时间复杂度,并能够计算大尺寸的图像分割. 孙枫 贺锦鹏 刘利强关键词:纹理分割 小波分解 多尺度 重力误差对机载SSINS的影响与补偿方法 2012年 重力误差对空间稳定型机载惯导系统(space stabilized inertial navigation system,SSINS)的3个通道都存在影响,特征根分析表明重力误差会造成SSINS的导航参数呈指数发散。为克服由重力误差引起的系统发散,采用飞行器上测高设备测量的高度值进行重力计算补偿,并从原理上证明了该种重力计算补偿方法的可行性和正确性。最后对理论分析进行了仿真验证,结果表明引入外测高度信息计算重力可以有效的抑制重力误差造成的系统发散,并且该补偿方法不破坏SSINS的舒勒调整条件。 孙枫 王根基于SLAM的水下导航算法及仿真分析 被引量:7 2008年 起源于移动机器人定位的同步构图定位(simultaneous localization and mapping,SLAM)算法可以克服基于先验图的水下导航算法的不足,实现水下载体的自主导航。本文给出了基于SLAM算法的水下导航算法的系统构建和执行过程,建立了状态方程和观测方程,讨论了新特征加入的问题,并利用模拟数据进行了仿真。仿真结果表明,无论是采用航渡还是区域探索航行方式,该导航算法的定位精度均高于单纯推位方法,具有广阔的应用前景。 孙枫 王文晶 刘付强 朱怡关键词:水下导航 扩展卡尔曼滤波 仿真 用于无源重力导航的等值线匹配算法 被引量:11 2009年 提出了一种用于重力辅助惯性导航系统的基于误差平方和价值函数最优的等值线匹配算法。该算法充分利用惯性导航系统短时高精度的特点,根据惯导系统导航信息以及重力场测量信息,在先验重力图上通过搜索、跟踪和决策来确定匹配航迹,实现重力辅助导航定位。在一片真实海域重力异常图上得到的仿真结果表明,在正常海况下,该算法的匹配误差可限制在1个重力图网格之内,且不受惯导定位误差的影响,克服了其他匹配算法在惯导定位误差大时失效的缺陷。 孙枫 王文晶 高伟 刘付强 孙伟关键词:惯性导航 价值函数 基于VB-UKF的SINS/GPS自适应融合技术 被引量:10 2012年 针对SINS/GPS组合导航中量测噪声统计特性不准确引起卡尔曼滤波精度下降的问题,提出基于变分贝叶斯自适应无迹卡尔曼滤波(VB-UKF)的非线性融合方法.分析了线性的变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VB-KF)算法的原理与性能,针对其仅适用于线性系统的问题,将VB-KF与UKF结合导出了非线性的VB-UKF算法.该算法可对系统状态和时变的量测噪声方差进行同步非线性估计,且与传统的UKF算法具有统一的形式.导航仿真结果表明:VB-UKF对于突变或慢变的量测噪声方差均能实时跟踪,较常规UKF算法可有效降低噪声统计特性不准确给系统造成的不利影响,提高定位精度. 郝燕玲 张召友关键词:组合导航 自适应滤波 空间稳定型捷联惯导系统静态误差分析 被引量:1 2012年 定量分析空间稳定型捷联惯导系统的误差传播特性,以便实现惯导系统对战术技术指标及元部件对自身精度指标的设定要求.首先设计了一种用于地球表面导航的船用空间稳定型捷联惯导系统方案,然后通过求解静基座状态下的该种捷联惯导系统误差方程,分析了陀螺常值漂移以及加速度计零偏对空间稳定型捷联惯导系统的影响.理论分析以及实物试验表明陀螺常值漂移会造成经度误差随时间线性增长,其它导航信息按舒勒频率和地球频率等幅振荡传播. 孙枫 王根关键词:误差分析 基于磁力仪的惯导姿态校正系统设计与仿真 被引量:3 2008年 惯性导航系统姿态误差主要是陀螺漂移引起的累积误差,特别是低价位的系统,其误差随时间快速增长。而地磁传感器与加速度计组合可用于计算载体姿态,在载体稳定状态时能达到高精度,且没有累积误差。因为地磁-加速度计姿态系统的有效性取决于载体状态,设计一个模糊专家系统确定载体当前状态,在不同状态下选择不同的姿态传感器,并用Kalman滤波来优化载体姿态并控制估计误差。仿真结果显示,该算法可有效消除惯导姿态随时间增长的累积误差。 赵亚凤 刘繁明 胡峻峰关键词:地磁 惯导 模糊专家系统 KALMAN滤波 无迹粒子滤波在捷联惯导初始对准中的应用研究 被引量:11 2008年 给出了捷联惯导系统初始对准时的非线性误差模型,处理非线性系统的传统方法是扩展卡尔曼滤波方法(EKF)即对非线性系统进行线性化后再利用卡尔曼滤波进行处理。而无迹粒子滤波(UPF)是基于蒙特卡罗方法和贝叶斯理论,用加权的粒子表示概率密度函数,通过观测值更新粒子的权值,得到优化的状态估计值和方差,结合无迹卡尔曼滤波(UKF)进行迭代计算,是一种新型处理非线性系统的方法。本文对UPF滤波方法进行研究,运用于捷联惯导系统初始对准的姿态估计,计算机仿真和试验结果均表明了该方法的方位失准角估计精度和收敛速度明显优于传统的EKF。 聂琦 赵琳 高伟关键词:捷联惯导系统