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基于航迹规划的无人机地形辅助导航 被引量：2
1
作者 张睿 李万睿 +2 位作者 肖勇 杨林 许斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期459-465,共7页
为改善无人机基于地形轮廓匹配的地形辅助导航地形适应性差、实时性差的问题,本文提出一种基于航迹规划的地形辅助导航方法。针对地形匹配对地形依赖性强的问题,将无人机需要途经的区域进行分块并计算各块地形标准差,根据地形标准差选... 为改善无人机基于地形轮廓匹配的地形辅助导航地形适应性差、实时性差的问题,本文提出一种基于航迹规划的地形辅助导航方法。针对地形匹配对地形依赖性强的问题,将无人机需要途经的区域进行分块并计算各块地形标准差,根据地形标准差选出地形平坦区域和地形起伏区域,用航迹规划算法为无人机规划出在地形起伏较大区域的航线。针对传统遍历搜索高程匹配算法耗时长的问题,在粒子群算法基础上引入分布估计的思想,形成优化粒子群算法进行地形轮廓匹配,加强全局寻优能力。仿真实验结果表明:优化粒子群算法降低匹配时长2/3,基于航迹规划的地形辅助导航降低位置误差6/7。 展开更多
关键词 地形辅助导航 航迹规划 优化粒子群算法 地形轮廓匹配 地形适应性 群智能算法 A^(*)算法 实时性
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基于熵值法赋权灰色关联决策的地形辅助导航适配区选择 被引量：16
2
作者 徐晓苏 汤郡郡 +1 位作者 张涛 岳增阳 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期201-206,共6页
传统地形辅助导航适配区选择主要根据某一个地形特征参数的大小决定,因此不可避免地存在对地形适配性评判的不全面性。为了克服传统方法的缺点,提出了一种基于熵值法赋权灰色关联决策的地形辅助导航适配区选择方法,该方法综合考虑了地... 传统地形辅助导航适配区选择主要根据某一个地形特征参数的大小决定,因此不可避免地存在对地形适配性评判的不全面性。为了克服传统方法的缺点,提出了一种基于熵值法赋权灰色关联决策的地形辅助导航适配区选择方法,该方法综合考虑了地形标准差、粗糙度、地形高度熵及相关系数对适配区选择的影响。首先,利用计算得到的各特征参数值构建灰色决策矩阵;其次,对决策矩阵进行极差变换以及归一化处理得到灰色关联判断矩阵;最后,采用熵值赋权法客观计算各决策属性的权重,得到地形适配性综合评价指标。仿真结果表明,在评价值高的区域进行地形辅助导航,其匹配误差将更小。 展开更多
关键词 地形辅助导航 地形信息量 适配区 熵值法赋权 灰色关联决策
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在不同地形条件下的地形辅助导航系统定位精度评估 被引量：12
3
作者 苏康 关世义 +1 位作者 柳健 张继贤 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期84-89,共6页
如何选择合适的地形是卡尔曼连续修正的地形辅助导航系统在实际应用中遇到的难题。本文首先建立系统仿真模型，然后利用ＡＲＣ／ＩＮＦＯ地理信息系统软件进行地形分析。在此基础上，通过大量的计算机仿真试验，对卡尔曼连续修正的地形... 如何选择合适的地形是卡尔曼连续修正的地形辅助导航系统在实际应用中遇到的难题。本文首先建立系统仿真模型，然后利用ＡＲＣ／ＩＮＦＯ地理信息系统软件进行地形分析。在此基础上，通过大量的计算机仿真试验，对卡尔曼连续修正的地形辅助导航系统在不同地形条件下的定位精度进行了评估。评估结果为系统在实际应用中的地形选择提供了依据。 展开更多
关键词 地形辅助导航 定位精度 地理信息系统
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基于灰色决策的地形辅助导航区域选取方法 被引量：12
4
作者 谌剑 张静远 李恒 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2012年第5期48-53,共6页
为避免仅利用单一地形特征参量对匹配区域可导航能力评判的不全面性,提出了一种基于灰色决策的多指标综合选取方法。首先,计算待选地形区域的地形标准差、地形熵、粗糙度及地形相关系数等表征地形特征的统计参量;然后,利用计算结果构建... 为避免仅利用单一地形特征参量对匹配区域可导航能力评判的不全面性,提出了一种基于灰色决策的多指标综合选取方法。首先,计算待选地形区域的地形标准差、地形熵、粗糙度及地形相关系数等表征地形特征的统计参量;然后,利用计算结果构建地形可导航性指标矩阵,通过无量纲化和归一化去除重叠信息;最后,求解理想决策并将决策向量投影于其上,得到地形可导航性评价。仿真表明:基于灰色决策的匹配区域选取方法能够兼顾不同特征参量所表征的地形固有属性,给出正确评价,且评价结果不受待选区域数目的限制。 展开更多
关键词 地形辅助导航 匹配区域 地形特征参量 灰色决策 可导航能力
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基于概率数据关联的地形辅助导航算法 被引量：12
5
作者 冯庆堂 沈林成 常文森 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期439-443,462,共6页
地形辅助导航是解决惯性导航系统定位误差随时间不断增大的缺点重要方法之一,论文在分析概率数据关联滤波器的基础上,提出了一种基于概率数据关联滤波的新的地形辅助导航算法。算法把满足一定条件的相关值作为滤波器的有效量测,把飞行... 地形辅助导航是解决惯性导航系统定位误差随时间不断增大的缺点重要方法之一,论文在分析概率数据关联滤波器的基础上,提出了一种基于概率数据关联滤波的新的地形辅助导航算法。算法把满足一定条件的相关值作为滤波器的有效量测,把飞行器的位置作为状态,建立了基于概率数据关联的地形辅助导航模型,利用概率数据关联滤波算法计算飞行器的位置坐标。仿真结果表明该算法的正确匹配率、均方根误差和圆概率误差均优于TERCOM算法。 展开更多
关键词 地形辅助导航 地形匹配 概率数据关联
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一种适应较大INS速度误差的地形辅助导航算法 被引量：4
6
作者 翁璐斌 田原 +2 位作者 姚金良 台宪青 杨一平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期889-894,共6页
地形辅助导航是飞行器实现自主导航定位的重要方式之一。传统的地形辅助导航算法在匹配过程中,一般对惯性系统的速度误差范围有较严格要求,当速度误差过大时匹配正确概率会迅速下降。提出了一种新的基于短链修正的概率数据关联地形辅助... 地形辅助导航是飞行器实现自主导航定位的重要方式之一。传统的地形辅助导航算法在匹配过程中,一般对惯性系统的速度误差范围有较严格要求,当速度误差过大时匹配正确概率会迅速下降。提出了一种新的基于短链修正的概率数据关联地形辅助导航算法,首先,依据短时间内由速度误差积累的航位漂移较小的特性,通过附近短链的关联滤波结果修正长链上的节点;其次,设计了通过匹配链后验概率构造关联概率的方法。该方法能较好地处理INS速度误差较大的情况,仿真结果表明该算法的正确匹配率,均方根误差和圆概率误差均优于TERCOM算法和直接基于概率数据关联的地形辅助导航算法。 展开更多
关键词 地形辅助导航 地形匹配 概率数据关联滤波 后验概率
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地形辅助导航匹配误差研究 被引量：14
7
作者 王可东 杨勇 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1809-1813,共5页
地形辅助导航系统中最重要、研究也最深入的部分就是匹配算法,除了算法本身构建之外,匹配精度与应用条件之间的关系也是算法研究的重要内容。以TERCOM算法为研究对象,将研究地形特征、地图分辨率、初始误差、惯性导航系统精度、载体运... 地形辅助导航系统中最重要、研究也最深入的部分就是匹配算法,除了算法本身构建之外,匹配精度与应用条件之间的关系也是算法研究的重要内容。以TERCOM算法为研究对象,将研究地形特征、地图分辨率、初始误差、惯性导航系统精度、载体运行速度和匹配序列长度等因素对匹配精度的影响,为匹配算法的工程应用提供理论基础。 展开更多
关键词 地形辅助导航 TERCOM 匹配算法 匹配误差
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基于衰减记忆的地形辅助导航算法 被引量：5
8
作者 冯庆堂 沈林成 常文森 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期89-92,共4页
地形辅助导航是解决惯性导航系统定位误差随时间不断增大的缺点的重要方法之一。提出了基于衰减记忆的地形辅助导航算法,算法使用了一个新的相关算子,根据量测值存在的历史时间长短,对量测值赋以不同的权值,用一个递归表达式递归地计算... 地形辅助导航是解决惯性导航系统定位误差随时间不断增大的缺点的重要方法之一。提出了基于衰减记忆的地形辅助导航算法,算法使用了一个新的相关算子,根据量测值存在的历史时间长短,对量测值赋以不同的权值,用一个递归表达式递归地计算相关值。该算法在提高定位精度的同时减少了计算量和存储空间,从而提高计算速度,并连续输出定位结果。仿真结果表明该算法的正确匹配率、均方根误差和圆概率误差均优于TERCOM算法。 展开更多
关键词 地形辅助导航 地形匹配 衰减记忆
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改进的地形熵算法在地形辅助导航中的应用 被引量：9
9
作者 徐晓苏 张逸群 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第5期595-598,共4页
地形辅助导航是水下航行器导航技术的一个发展新方向,但它并不能够在任何地形区域都可以工作,比如在平坦区域的导航效果很差。通过计算不同区域的水深标准差,选择地形特征独特的区域作为适配区域。基于熵的算法对于地形复杂区域的匹配... 地形辅助导航是水下航行器导航技术的一个发展新方向,但它并不能够在任何地形区域都可以工作,比如在平坦区域的导航效果很差。通过计算不同区域的水深标准差,选择地形特征独特的区域作为适配区域。基于熵的算法对于地形复杂区域的匹配分析是快速有效的,但传统的地形熵算法匹配精度不高,本文引入了地形差异熵的概念并对其进行改进,在选定的地形区域使用MATLAB软件进行了仿真研究。仿真结果表明,改进的地形熵算法在选定的地形区域位置误差在250 m左右,可以满足水下航行器的导航要求。 展开更多
关键词 地形辅助导航 水深标准差 地形熵 地形差异熵
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面向地形辅助导航的地形信息分析 被引量：12
10
作者 刘鹰 张继贤 柳健 《遥感信息》 CSCD 2000年第2期21-23,共3页
对地形 DEM(数字高程模型 )数据中所含信息的多少及信息的可利用程度进行了分析 ,地形信息的分析结果可作为地形辅助导航和飞行路线选择的参考依据。
关键词 地形信息分析 INS 地形辅助导航系统
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基于Sigma粒子Kalman滤波的地形辅助导航方法 被引量：4
11
作者 谢建春 张艳宁 赵荣椿 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期703-707,共5页
地形辅助导航技术依据机载设备实时测量地形高度与机载数字高程地图的对比,给出飞行器定位结果,能够有效地修正主惯性导航系统的误差。传统地形辅助导航中应用较为广泛的是扩展Kalman滤波方法,但因为地形高度测量的非线性,扩展Kalman滤... 地形辅助导航技术依据机载设备实时测量地形高度与机载数字高程地图的对比,给出飞行器定位结果,能够有效地修正主惯性导航系统的误差。传统地形辅助导航中应用较为广泛的是扩展Kalman滤波方法,但因为地形高度测量的非线性,扩展Kalman滤波不一定能够得到系统最优估计。Sigma粒子Kalman滤波作为一种新面世的非线性滤波器,能够有效地解决非线性估计问题。基于Sigma粒子Kalman滤波,提出一种新的地形辅助导航方法。在真实数字高程地图上得到的仿真结果表明,该地形辅助导航方法性能总体优于扩展Kalman滤波方法,尤其在飞越平坦地形时表现更佳。 展开更多
关键词 地形辅助导航 扩展Kalman滤波 Sigma粒子滤波
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卡尔曼连续修正的地形辅助导航系统计算机仿真 被引量：3
12
作者 苏康 关世义 柳健 《系统仿真学报》 CAS CSCD 1997年第2期123-128,共6页
本文在建立仿真模型的基础上，通过大量的计算机仿真试验，对卡尔曼连续修正的地形辅助导航系统在不同测量噪声条件下的性能进行了评估。计算机的仿真结果表明。
关键词 地形辅助导航 飞行器 计算机仿真 导航系统
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基于高斯混合无迹粒子滤波的地形辅助导航算法 被引量：2
13
作者 孙立国 李欣 +1 位作者 李世丹 王德生 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期298-301,共4页
地形辅助导航是一种利用地形高度信息定位的导航技术,由于地形高度起伏是非线性的,因此地形辅助导航本质是非线性、非高斯贝叶斯后验概率估计问题。粒子滤波因为适合非线性、非高斯估计问题,被引入地形辅助导航领域得到广泛研究和应用,... 地形辅助导航是一种利用地形高度信息定位的导航技术,由于地形高度起伏是非线性的,因此地形辅助导航本质是非线性、非高斯贝叶斯后验概率估计问题。粒子滤波因为适合非线性、非高斯估计问题,被引入地形辅助导航领域得到广泛研究和应用,但粒子滤波算法存在粒子匮乏的问题,会影响定位精度。针对此问题,将高斯混合无迹粒子滤波(GMUPF)用于地形辅助导航,该算法用高斯混合模型(GMM)近似粒子分布,用无迹卡尔曼滤波(UKF)估计重要密度函数,不需要做重采样。通过用实际地形数据做飞行仿真实验,结果显示相比粒子滤波,不仅没有粒子匮乏问题,而且所用粒子数更少时估计精度略好。 展开更多
关键词 地形辅助导航 贝叶斯后验概率估计 粒子滤波 高斯混合无迹粒子滤波
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不同传感器精度下的地形辅助导航系统性能评估 被引量：4
14
作者 赵龙 颜廷君 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1016-1019,共4页
为完成地形辅助导航系统的传感器选型以及改进地形匹配算法和地形辅助导航系统可靠性的研究,开展了传感器精度对地形匹配概率的影响研究.针对不同的地形,分析了高度表误差、速度误差和航向角误差对地形匹配概率的影响,并根据实际要求通... 为完成地形辅助导航系统的传感器选型以及改进地形匹配算法和地形辅助导航系统可靠性的研究,开展了传感器精度对地形匹配概率的影响研究.针对不同的地形,分析了高度表误差、速度误差和航向角误差对地形匹配概率的影响,并根据实际要求通过仿真计算确定地形匹配系统中各传感器的误差范围.利用丘陵、山地和高山地等大量地形数据进行测试验证,仿真结果表明:在地形匹配概率大于90%时,速度误差小于2.2 m/s,航向角误差小于0.6°,高度表噪声标准差小于16.4 m. 展开更多
关键词 地形辅助导航 匹配概率 传感器精度 系统性能
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卡尔曼滤波地形辅助导航防止发散问题研究 被引量：6
15
作者 刘建国 彭嘉雄 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期87-89,共3页
对卡尔曼滤波地形辅助导航的发散原因作了分析，通过地形拟合误差的去相关法采用一种扩充状态变量的系统。
关键词 卡尔曼滤波 地形辅助导航 发散 导航 飞行
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基于贝叶斯方法的地形辅助导航算法 被引量：2
16
作者 冯庆堂 沈林成 常文森 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第1期28-32,共5页
提出并建立了一种基于贝叶斯方法的地形辅助导航(TAN)模型,推导了模型公式。针对该模型,应用最大后验估计方法,给出了一种近似的实现方法,即基于贝叶斯方法的地形辅助导航算法。仿真结果表明,该算法的均方根误差和圆概率误差等性能均优... 提出并建立了一种基于贝叶斯方法的地形辅助导航(TAN)模型,推导了模型公式。针对该模型,应用最大后验估计方法,给出了一种近似的实现方法,即基于贝叶斯方法的地形辅助导航算法。仿真结果表明,该算法的均方根误差和圆概率误差等性能均优于SITAN(桑地亚惯性地形辅助导航)算法。 展开更多
关键词 惯性导航系统 地形辅助导航 贝叶斯方法:SITAN算法
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激光捷联惯导系统/地形辅助导航系统中卡尔曼/粒子组合滤波算法设计及仿真 被引量：3
17
作者 马忠孝 陈明 刘宗玉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第1期41-46,共6页
粒子滤波技术是近几年出现的一种非线性滤波技术,它适用于非线性系统以及非高斯噪声模型。结合粒子滤波和卡尔曼滤波各自的优点,给出了一种卡尔曼/粒子组合滤波器,并将这种滤波器应用到激光捷联惯导(LSINS)/地形辅助导航(TAN)数据融合... 粒子滤波技术是近几年出现的一种非线性滤波技术,它适用于非线性系统以及非高斯噪声模型。结合粒子滤波和卡尔曼滤波各自的优点,给出了一种卡尔曼/粒子组合滤波器,并将这种滤波器应用到激光捷联惯导(LSINS)/地形辅助导航(TAN)数据融合过程中,避免了地形复杂的线性化问题。仿真结果表明,系统的定位精度得到了明显提高。应用粒子滤波器及其改进算法解决了导航系统中存在的强非线性问题。 展开更多
关键词 激光捷联惯导系统 地形辅助导航系统 卡尔曼/粒子组合滤波 非线性滤波 数据融合
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基于改进高斯和粒子滤波的海底地形辅助导航 被引量：13
18
作者 程向红 范时秒 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期199-204,共6页
为了提升低分辨率海底地形图下的导航定位精度,提出一种基于改进高斯和粒子滤波的海底地形辅助导航方法。以高斯和粒子滤波为基础,通过高斯过程回归建立海底地形模型以获得有效粒子观测值。在量测更新阶段引入最小均方误差约束从而提升... 为了提升低分辨率海底地形图下的导航定位精度,提出一种基于改进高斯和粒子滤波的海底地形辅助导航方法。以高斯和粒子滤波为基础,通过高斯过程回归建立海底地形模型以获得有效粒子观测值。在量测更新阶段引入最小均方误差约束从而提升高斯和粒子滤波的估计效率,再进行滤波并最终获得导航输出。该方法能够解决低分辨率海图下数字地形模型不准确问题并提升高斯和粒子滤波在实时计算过程中的运算效率。在某低分辨率海图下进行仿真实验,结果表明:所提出的算法与采用基本粒子滤波和基本高斯和粒子滤波的海底地形辅助导航方法相比,导航定位精度提升了20%~40%,算法耗时降低了30%~40%。 展开更多
关键词 海底地形辅助导航 改进高斯和粒子滤波 最小均方误差 高斯过程回归
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地形辅助导航系统的高空性能分析 被引量：1
19
作者 谢建春 赵荣椿 +1 位作者 田光见 夏勇 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期96-98,共3页
传统地形辅助导航主要针对飞行器在中低空的导航,在高空的导航性能并无明确结论。文中对基于扩展Kalman滤波的典型地形辅助导航系统进行分析,得出影响系统导航定位性能的主要误差来源,并建立该误差与飞行高度之间的联系。仿真后得到详... 传统地形辅助导航主要针对飞行器在中低空的导航,在高空的导航性能并无明确结论。文中对基于扩展Kalman滤波的典型地形辅助导航系统进行分析,得出影响系统导航定位性能的主要误差来源,并建立该误差与飞行高度之间的联系。仿真后得到详细的高空导航定位性能指标。 展开更多
关键词 地形辅助导航 扩展Kalman滤波 地形线性化 高空
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基于成像激光雷达的地形辅助导航研究 被引量：1
20
作者 徐洪波 王广君 +1 位作者 田金文 柳健 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期476-481,共6页
成像激光雷达通过扫描可以测量高精度的地形数据,基于成像激光雷达的地形辅助导航系统是纠正惯导误差的有效手段。根据激光雷达测距模型提出了基于成像激光雷达的地形辅助导航系统,将激光雷达看作一个多维距离传感器阵列,利用卡尔曼滤... 成像激光雷达通过扫描可以测量高精度的地形数据,基于成像激光雷达的地形辅助导航系统是纠正惯导误差的有效手段。根据激光雷达测距模型提出了基于成像激光雷达的地形辅助导航系统,将激光雷达看作一个多维距离传感器阵列,利用卡尔曼滤波器迭代估计系统的状态误差,从而纠正惯导累积误差。根据激光雷达测距关系推导了系统的扩展卡尔曼滤波方程,并对成像激光雷达多维测量数据采用最小均方误差准则进行融合,融合滤波器组合了多个测量数据的信息,有效克服了测量噪声和数据丢失对单个滤波器的影响,从而提高了导航性能。然后利用局部可观测性对系统的性能进行了分析,并对提出的算法作了大量的仿真实验进行验证。 展开更多
关键词 成像激光雷达 地形辅助导航 局部可观测性 地形粗糙度
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