刘睿
- 作品数：10 被引量：68H指数：5
- 供职机构：哈尔滨工业大学航天学院空间控制与惯性技术研究中心更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国防科技技术预先研究基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术交通运输工程自动化与计算机技术天文地球更多>>
- 天文导航中的星敏感器技术被引量：24
- 2009年
- 由于星敏感器仅仅工作在全天球的识别模式下远不能满足当前飞行器任务的需要,提出了当星敏感器有足够的先验信息情况下,可在星跟踪模式或者预测星像模式下工作,来提高星敏感器的数据更新率,降低由全天球识别带来误匹配的可能性。本文提出了一种新的星跟踪算法来克服飞行器在大角速度飞行情况下传统星跟踪算法处理时间过长等不足;为了消除由于系统噪声带来的误差,还提出了星图滤波和星像滤波的方法。实验结果表明,当飞行器在2.25°/s的角速度下飞行时,星敏感器能在10pixel×10pixel的范围内从星图中正确提取星像,星图经去噪后,星敏感器输出精度提高了近5″,从而使星敏器可在飞行器高动态飞行情况下实现高精度、高更新率的姿态输出。文中描述的所有方法已在2007年和2008年进行了地面观星测试,并于2009年即将应用于某些卫星的姿控系统中。
- 李葆华刘国良刘睿王常虹
- 关键词：天文导航星敏感器
- 利用地磁/星光观测角度的飞行器自主导航方法被引量：7
- 2011年
- 针对地磁场模型精度较低从而导致导航精度不高及基于轨道动力学方程的天文导航方法的局限性问题,提出了一种利用天文/地磁信息进行飞行器自主导航的方法,建立了适用于一般飞行器的动力学方程,并推导了系统的观测方程。该方法以星光与地磁矢量夹角为观测量,采用Unscenteal Kalman Filter(UKF)方法估计飞行器的位置和速度。仿真结果表明:该算法的导航精度相对于地磁导航有较明显的提高;滤波收敛性、稳定性较好;在较大观测噪声的情况下,也能够获得较稳定的滤波效果;误差不随时间而累积。建立的动力学方程能够满足飞行器机动飞行,且能保证较高的导航精度,证明该方程具有普遍的适用性。
- 刘睿王常虹李葆华
- 关键词：地磁场导航精度UKF动力学方程
- 自适应交互多模型滤波在INS/CNS组合导航中的应用被引量：14
- 2010年
- 针对惯性/天文(INS/CNS)组合导航系统中由于量测噪声的统计特性随应用环境发生变化而导致滤波精度降低的的问题,提出了一种基于自适应交互多模型(AIMM)的组合导航算法,该算法将改进的Sage-Husa自适应滤波器与交互多模型相结合,以少量的模型实现对实际模态的覆盖。仿真结果表明:与常规Kalman滤波方法相比,该方法较好地覆盖了实际模态变化情况,实现了对量测噪声统计特性变化的自适应调整,在观测值发生异常时,导航参数误差没有大的跳变,导航滤波器在观测值异常时具有一定的自适应能力,从而保证了导航滤波器的可靠运行,提高了导航系统的精度和可靠性。
- 刘睿王常虹李葆华
- 关键词：组合导航自适应滤波可靠性
- 一种地磁导航中的低频电磁干扰场分离方法被引量：2
- 2011年
- 为解决地磁导航中电气设备所产生的低频干扰磁场对导航系统所产生的不利影响,针对磁场干扰方向时变所导致的非线性叠加问题,提出了将干扰电路的各个支路根据电流变化特性分组划分成不同干扰源的办法,以确保各干扰源产生方向固定的干扰场.并对载体的运动姿态提出了要求,从而建立了磁场信号的线性化叠加模型.针对独立特征量分析法固有的幅值与顺序模糊性缺陷,提出采用相关系数的绝对值来进行搜索匹配定位.理论分析与仿真实验证明了本方案可有效分离出地磁信号的波形并进行精准匹配.
- 寇义民夏红伟刘睿王常虹
- 关键词：地磁导航磁场测量
- 适用于星敏感器的预测未知恒星星像质心算法被引量：11
- 2009年
- 提出了一种自主预测视场内未知恒星星像质心算法。该算法采用星跟踪算法来提取视场内已知恒星星像坐标。根据已知恒星信息从主星表中搜索视场内所有未知恒星,并采用这些信息预测所有未知恒星的理想像平面中心,从以这些预测的理想坐标为中心的范围内提取相应的实际星像坐标。同时采用已知恒星来验证未知恒星星像坐标。最后,对该算法进行了外场观星测试。实验结果表明:该方法提取未知恒星星像坐标时,扫描星图的像元只有局部提取星像算法的0.12%,所以进一步提高了数据更新率。
- 李葆华马衍宇刘睿王常虹
- 关键词：星敏感器星图识别
- 一种新的快速地磁匹配算法
- 地磁匹配算法的本质是数字地图匹配,可以用相关算法来考虑这个问题.本文首先叙述了地磁匹配的原理,分析了传统地磁匹配算法的不足以及造成的原因.在此基础上,提出了一种新的匹配算法:先对各采样点的地磁场矢量从地磁库中搜索小于误差...
- 刘睿王常虹
- 关键词：地磁导航MAD嵌入式系统
- 文献传递
- 基于Unscented Kalman滤波的飞行器天文/地磁自主导航算法研究(英文)被引量：2
- 2010年
- 针对地磁场模型精度低而引起的导航精度不高及基于轨道动力学方程的天文导航算法的局限性问题,提出了一种利用天文/地磁信息为观测量的飞行器自主导航方法,并建立了动力学方程,同时推导了观测方程。算法采用星光矢量与地磁矢量的夹角为观测量,采用UKF滤波器估计飞行器的速度和位置,并进行了仿真研究。仿真结果表明,该算法的精度要远高于单纯的地磁导航,滤波的收敛性和稳定性较好,导航误差不随时间累积,有工程应用价值。
- 王常虹刘睿李葆华
- 关键词：地磁场导航精度UKF动力学方程
- 基于模糊自适应强跟踪滤波的惯性/地磁组合导航方法被引量：10
- 2011年
- 针对在量测噪声统计特性发生变化时,基于滤波算法的惯性/地磁组合导航系统存在精度下降甚至发散的问题,提出了一种基于模糊自适应强跟踪滤波算法的惯性/地磁组合导航方法,该方法通过制定模糊规则,实时监控系统残差变化,自适应地调整柔化因子的大小,即增强了滤波器对时变噪声的跟踪能力又保证了滤波器处理当前信息的能力。仿真结果表明:该方法能够很好地抑制纯惯性导航系统随时间累积的误差,而且在量测噪声统计特性发生变化时,系统误差没有出现明显的跳变,保证了整个导航系统的精度,提高了系统的鲁棒性。
- 刘睿董汉成王常虹
- 关键词：模糊规则自适应
- 不依赖GPS的磁图测绘与校正新方法
- 2011年
- 针对水下磁场测绘中因载体难以经常上浮修正导航误差而导致的测绘结果坐标误差较大的问题,结合磁场测量的特殊性,并采用边导航边校正的思想,提出了一种不依赖GPS的全新磁图测绘方法。首先以惯性导航系统为标准进行第一次测绘并获得具有一定坐标误差的初始磁图,然后对初始磁图进行图形处理与信息提取,在此基础上进行第二次测绘。在第二次测绘中用从初始磁图获得的特征信息结合磁场传感器与惯性器件的输出构建卡尔曼滤波器,从而达到同时修正自身运动状态与初始磁图的目的。理论分析与仿真结果都证实了本方法可以通过两次误差较大的低精度测绘获得精度高得多的测绘结果。
- 寇义民夏红伟刘睿王常虹
- 关键词：地磁导航
- 地磁/天文自主导航算法被引量：4
- 2010年
- 针对基于轨道动力学方程的天文导航方法的局限性问题,提出了一种利用天文/地磁信息进行飞行器自主导航的方法,建立了适用于一般飞行器的动力学方程,并推导了系统的观测方程。算法采用地磁/星光矢量间的夹角作为观测值,采用扩展卡尔曼滤波方法估计飞行器的位置和速度。应用奇异值分解的方法对系统的可观测性与可观测度进行了分析。仿真结果表明该算法的导航精度较高,滤波收敛性、稳定性较好,误差不随时间累积。可用于惯性导航的辅助导航或对导航精度要求一般的场合。
- 王常虹刘睿李葆华
- 关键词：自主导航可观测度导航精度
