一种基于HMM的个人自主导航系统零速检测方法

    公开(公告)号:CN103630147B

    公开(公告)日:2017-11-14

    申请号:CN201310603099.X

    申请日:2013-11-26

    Abstract: 本发明公开了一种基于HMM的个人自主导航系统零速检测方法:采集个人自主导航系统微型惯性测量单元中Y轴陀螺的输出信息;利用函数将Y轴陀螺的输出信息进行初步分段,并将分段后Y轴陀螺输出值进行范围划分;将使用者一步运动时Y轴陀螺输出值进行分成段、命名,将其视为HMM过程的状态量;将一个输出范围作为HMM的一个输出,使零速检测问题转化为HMM解码问题;求出使用者一步运动过程中状态转移矩阵A及输出过程和状态过程的转换关系可以用矩阵B;利用Viterbi求取HMM的状态量Qk;利用不等式判别个人自主导航系统使用者运动过程中的零速区间。本发明检测方法问题数学化、模型化,提高了检测的精度。

    一种基于频率响应不变的稳健宽带波束形成方法

    公开(公告)号:CN103969630B

    公开(公告)日:2016-09-14

    申请号:CN201410201294.4

    申请日:2014-05-14

    Abstract: 本发明属于信号抗干扰技术领域,特别涉及一种基于频率响应不变的稳健宽带波束形成方法。将整个宽带信号频带划分为L个子带;选取一个参考频率,在该参考频率点处设计一个具有零陷控制特性的最优权矢量,得到参考波束图;引入响应变量,利用该响应变量提供不变的频率响应,使信号在频带上的各个频点都具有连续一致的阵列响应;利用二阶锥规划的方法设计其他子带的低旁瓣最优权矢量,使其他子带的波束图与参考波束图具有相同主瓣宽度和零陷控制特性;利用最终设计得到的最优权矢量,形成一种基于频率响应不变的稳健宽带波束。本发明由于引入了响应变量,具有更高的阵列自由度,以及更小的运算量,表现出更优异的抗干扰性能。

    一种基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法

    公开(公告)号:CN103925926B

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410172298.4

    申请日:2014-04-25

    Abstract: 本发明属于室内组合导航导航系统技术领域,尤其涉及解决现有的MIMU误差漂移大导致的导航精度低,可靠性差问题的一种基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法。本发明包括:采集陀螺输出的角速度和CAMERA拍摄的图像;对CAMERA拍摄的图像进行平滑滤波;得到原始亮度数据的梯度值,定位物体的边缘;确定中心灭点、水平灭点和垂直灭点位置矩阵;测量出标定矩阵;得到的标定矩阵,得到CAMERA数学模型;测量矩阵:得到MIMU的离散域四元数更新模型;确定CAMERA/MIMU室内组合导航系统的状态;估计出四元数。本发明给出了一种组合系统四元数测量方法,有效的提高了导航精度。

    一种基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法

    公开(公告)号:CN103925926A

    公开(公告)日:2014-07-16

    申请号:CN201410172298.4

    申请日:2014-04-25

    CPC classification number: G01C21/206 G01C21/165

    Abstract: 本发明属于室内组合导航导航系统技术领域,尤其涉及解决现有的MIMU误差漂移大导致的导航精度低,可靠性差问题的一种基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法。本发明包括:采集陀螺输出的角速度和CAMERA拍摄的图像;对CAMERA拍摄的图像进行平滑滤波;得到原始亮度数据的梯度值,定位物体的边缘;确定中心灭点、水平灭点和垂直灭点位置矩阵;测量出标定矩阵;得到的标定矩阵,得到CAMERA数学模型;测量矩阵:得到MIMU的离散域四元数更新模型;确定CAMERA/MIMU室内组合导航系统的状态;估计出四元数。本发明给出了一种组合系统四元数测量方法,有效的提高了导航精度。

    一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法

    公开(公告)号:CN103900613A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410125859.5

    申请日:2014-03-31

    CPC classification number: G01C25/005

    Abstract: 本发明涉及一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法,首先利用磁力计输出的磁场强度,利用N阶矩检测法判断系统是否受到外界磁场干扰,若所测试的N阶距差值若小于等于阈值,则触发MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器工作,结合磁力计输出估计出MEMS系统的位置、速度、姿态误差,以及MEMS陀螺的刻度系数误差、陀螺漂移;若大于阈值,则MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器关闭。本发明方法可以在无卫星信号条件下,实现MEMS系统误差的估计,维持MEMS系统的自主性及精度可靠性。

    基于捷联惯导解算和零速校正的自主导航系统定位方法

    公开(公告)号:CN103616030A

    公开(公告)日:2014-03-05

    申请号:CN201310566710.6

    申请日:2013-11-15

    CPC classification number: G01C21/16 G01C21/20 G01C25/005

    Abstract: 本发明公开了一种基于捷联惯导解算和零速校正的自主导航系统定位方法,采用行人自主导航系统中MEMS加速度计和MEMS磁力计的输出数据对系统进行初始对准,利用捷联惯导解算算法对行人自主导航系统的状态进行估计,通过静态检测算法检测到行人脚步静止时,设计基于卡尔曼滤波的零速校正误差补偿器采用输出校正的方式对行人自主导航系统导航解算结果进行校正,克服了MEMS惯性测量器件精度低、长时间使用时定位误差较大的缺陷,在不增加外在成本的条件下,实现了高精度的行人自主导航系统定位功能。本发明方法简单,稳定性和可靠性高,有效的提高了单兵自主导航系统的使用精度,对实现更高定位精度的行人自主导航定位具有重要意义。

    一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法

    公开(公告)号:CN103900613B

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201410125859.5

    申请日:2014-03-31

    Abstract: 本发明涉及一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法,首先利用磁力计输出的磁场强度,利用N阶矩检测法判断系统是否受到外界磁场干扰,若所测试的N阶距差值若小于等于阈值,则触发MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器工作,结合磁力计输出估计出MEMS系统的位置、速度、姿态误差,以及MEMS陀螺的刻度系数误差、陀螺漂移;若大于阈值,则MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器关闭。本发明方法可以在无卫星信号条件下,实现MEMS系统误差的估计,维持MEMS系统的自主性及精度可靠性。

    一种基于频率响应不变的稳健宽带波束形成方法

    公开(公告)号:CN103969630A

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201410201294.4

    申请日:2014-05-14

    CPC classification number: G01S7/2813

    Abstract: 本发明属于信号抗干扰技术领域,特别涉及一种基于频率响应不变的稳健宽带波束形成方法。将整个宽带信号频带划分为L个子带;选取一个参考频率,在该参考频率点处设计一个具有零陷控制特性的最优权矢量,得到参考波束图;引入响应变量,利用该响应变量提供不变的频率响应,使信号在频带上的各个频点都具有连续一致的阵列响应;利用二阶锥规划的方法设计其他子带的低旁瓣最优权矢量,使其他子带的波束图与参考波束图具有相同主瓣宽度和零陷控制特性;利用最终设计得到的最优权矢量,形成一种基于频率响应不变的稳健宽带波束。本发明由于引入了响应变量,具有更高的阵列自由度,以及更小的运算量,表现出更优异的抗干扰性能。

    基于增广拉格朗日条件的MIMU与GPS组合行人导航法

    公开(公告)号:CN103900581A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410136166.6

    申请日:2014-04-04

    CPC classification number: G01C21/206 G01C21/165

    Abstract: 本发明提供的是一种基于增广拉格朗日条件的MIMU与GPS组合行人导航法。行人导航系统配有一个射频信号接收机和两个MIMU,射频信号接收机固定在行人的肩膀上,两个MIMU分别固定在一只脚的脚尖和脚跟上,实时采集系统数据;分别对两个MIMU进行导航解算得到惯导行人位置、速度、姿态信息,同时利用射频信号进行定位,得到接收机行人位置信息;分别对两个MIMU进行零速校正;构造一个非线性等式约束方程和一个非线性不等式约束方程;将约束方程与卡尔曼滤波相结合,利用增广拉格朗日方程对系统的状态变量进行校正,摆脱微弱信号下射频信号定位精度不够的问题。在恶劣的封闭室内导航环境下,采用本发明可以充分增加微弱射频信号的可利用性。

    一种基于室内主导方向的航向误差测量方法

    公开(公告)号:CN103900570A

    公开(公告)日:2014-07-02

    申请号:CN201410136136.5

    申请日:2014-04-04

    CPC classification number: G01C21/165 G01C21/206

    Abstract: 本发明提供例了一种基于室内主导方向的航向误差测量方法。利用规则建筑物具有相对走廊平行、相邻走廊以直角正交的特点,以已知的室内主导方向提供的航向作为参考值,解决了航向误差的不可观测性问题,采用精确的室内主导方向提供的航向和步幅航向的差值作为系统状态变量,应用卡尔曼滤波器对其进行估计,得到航向误差,克服了航向误差漂移大的缺点,提高了导航精度;本发明方法简单,稳定性和可靠性高,给出了一种航向误差测量方法,有效的提高了导航精度。

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