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基于扩展卡尔曼滤波器的INS/WSN无偏紧组合方法(英文)被引量：3: 2012年; 为了减少传统组合导航方法中舍去泰勒展开式的高次项对导航精度的影响,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波的INS/WSN无偏紧组合方法。这种方法采用INS在本地相对坐标系的位置和速度误差作为系统变量,观测方程中未知节点理想的位置和速度被INS测量得到的位置和速度与其预估误差的差值替代。仿真结果显示,本文提出的方法平均位置误差比松组合方法降低20%左右,平均速度误差比松组合方法降低80%左右。; 徐元陈熙源李庆华; 关键词：惯性导航系统无线传感器网络扩展卡尔曼滤波

一种基于二次优化的改进圆锥算法被引量：7: 2012年; 提出了一种改进的圆锥优化算法,对传统圆锥优化算法的周期项进行了二次优化。首先,根据经典圆锥运动建立了二次优化的误差准则;其次,给出了推导二次优化补偿系数以及相应的残留误差的一般方法;最后,在不同的经典圆锥运动环境下对三例改进算法的姿态解算误差进行了仿真验证。结果表明,通过改进的四子样和五子样算法得到姿态解算精度与通过旋转矢量变化量的理想值得到的结果几乎完全一致。此外,由于比改进的五子样算法少一次叉乘和两次加法运算,而且仿真速度大约快14%,所以改进的四子样算法更值得推荐采用。; 陈建锋陈熙源祝雪芬

基于实时调节GPS射频前端采样周期的INS辅助GPS组合导航方法被引量：1: 2015年; 为了提高GPS卫星接收机在高动态环境下的跟踪能力,提出了一种基于GPS射频前端采样周期实时调节的INS辅助GPS组合导航方法。首先通过组合滤波器将INS导航信息和GPS导航信息进行融合,修正INS导航信息误差。然后利用修正后的INS导航信息和GPS导航电文,实时计算出载体相对于每颗卫星的多普勒频移,并将得到的多普勒频移换算为GPS中频信号载波的波长变化。最后根据载波的波长变化实时调节GPS接收机射频前端ADC的采样时间间隔,补偿因为多普勒频移导致的中频数字信号采样点变化,隔离多普勒频移对GPS接收机跟踪环路的影响。仿真结果表明,此方法可以在不改变传统GPS接收机跟踪环路结构的前提下,显著提升GPS接收机的高动态性能,即使在多普勒频移变化率为5000 Hz/s的情况下,GPS跟踪环路仍能可靠工作。; 王熙赢陈熙源; 关键词：全球定位系统惯性导航系统射频前端高动态

Tightly-coupled model for INS/WSN integrated navigation based on Kalman filter被引量：2: 2011年; Aiming at the problem of poor observability of measurement information in the loosely-coupled integration of the inertial navigation system （INS） and the wireless sensor network （WSN）, this paper presents a tightly-coupled integration based on the Kalman filter （KF）. When the WSN is available, the difference between the distances from the blind node（BN） to the reference nodes （RNs） measured by the INS and those measured by the WSN are used as measurement information for the KF due to its better observability and independence, which can effectively improve the accuracy of the KF. Simulations show that the proposed approach reduces the mean error of the position by about 50% compared with loosely-coupled integration, while the mean error of the velocity is a little higher than that of loosely-coupled integration.; 徐元陈熙源

基于小波包变换与前向线性预测滤波的光纤陀螺去噪算法被引量：3: 2011年; 为了减小环境噪声对光纤陀螺输出的影响,提出了一种新的基于小波包变换(WPT)和前向线性预测滤波算法(FLP)的去噪方法———WPT-FLP算法.首先介绍了小波包分解与FLP算法的原理,并对2种算法进行了融合,利用小波包变换进行信号的分解与重构,在此过程中对小波包分解后的高频系数进行强制去噪,对小波包分解后的低频系数进行FLP去噪,从而在有效保留信号中有用成分的同时,显著地提高了信号的去噪精度.最后利用静态下的光纤陀螺信号对WPT-FLP算法进行了验证.验证结果及Allan方差分析表明:与传统算法相比,WPT-FLP算法的去噪精度更高,原始信号的标准差由5.1×10-3(°)/s减小到0.22×10-3(°)/s,Allan方差分析噪声误差项中的量化噪声与角度随机游走也分别由0.47×10-6 rad和4.2×10-3(°)/h1/2减小到8.1×10-8 rad和0.14×10-3(°)/h1/2.; 申冲陈熙源; 关键词：光纤陀螺信号去噪小波包变换

GPS L1信号的中频数据采集系统设计被引量：2: 2011年; 基于GPS软件接收机对前端模块的设计要求,介绍了一种SiGe公司生产的GPS射频前端ICSE4150L在射频模块设计中的典型应用。前端IC输出的信号通过通用串行总线USB模块后,数据被传输到上位机PC中进行数据处理,实现了GPS L1信号的中频数据采集系统的设计。SE4150L双天线的设计有利于适合不同应用环境的需求,同时通过USB可以将数据实时高速传输到PC,有利于基带研究的分析处理。; 方琳谭全福; 关键词：GPS接收机射频前端 USB

基于温度的挠性陀螺多速率精确标定技术研究被引量：1: 2013年; 分析了一类智能交通系统(intelligent transportation system,ITS)用挠性陀螺的标度因数与输入角速率和环境温度之间的非线性关系,重点研究了不同环境温度下标度因数的变化规律及其标定问题。充分考虑了输入角速率与环境温度对挠性陀螺标度因数的影响,首次提出了一种基于环境温度的挠性陀螺多速率精确标定与补偿方法,建立了高阶、高次、非线性的标度因数拟合模型。实验研究结果表明,相对现有技术,提出的模型拟合精度较高且应用简便,能够有效地降低温度对标度因数的影响,提高挠性陀螺的温度适应性。; 申冲陈熙源李建利; 关键词：智能交通系统惯性导航系统挠性陀螺标度因数温度误差

一种采用足部航姿参考和肩部航向参考的室内个人导航方法（英文）被引量：9: 2016年; 为了解决传统足部航姿参考系统中航向信息可观性较差的问题,提出了一种采用足部航姿参考系统和肩部电子罗盘的室内个人导航方法。在这种模式下,肩部电子罗盘测量得到的航向信息被直接用于计算足部航姿参考系统的姿态转移矩阵。在此基础上,通过在行人在行走过程中足部处于静止状态时采用卡尔曼滤波器被用来限制惯性导航系统的误差漂移。实验结果显示,本文提出的方法平均位置误差与不使用肩部电子罗盘的方法相比降低了30%左右。; 徐元陈熙源王宜敏马思源; 关键词：惯性导航系统卡尔曼滤波

基于小波多尺度变换的光纤陀螺振动误差分析与补偿被引量：11: 2012年; 针对振动环境对光纤陀螺性能的影响,对某型号的光纤陀螺进行了线振动实验并对实验结果进行了Allan方差分析。利用小波多尺度变换提取了光纤陀螺误差模型中的各误差项,分析并验证了零漂及噪声误差与Allan方差分析误差系数中的量化噪声、角度随机游走以及零偏误差与误差系数中的零偏稳定性、速率随机游走、速率斜坡之间的对应关系。随后利用RBF神经网络对小波多尺度分析提取的零偏误差建立模型并进行了补偿。仿真结果表明,本文提出的方法有效减小了振动环境下各误差项对光纤陀螺性能的影响,Allan方差分析结果中的五个误差系数均有较大下降,其中两项误差系数下降了一个数量级及以上,极大提高了光纤陀螺在振动环境下的输出精度,对光纤陀螺在振动环境下的误差研究具有重要指导意义。; 方琳申冲陈熙源; 关键词：光纤陀螺小波多尺度分析

基于非相干积分时间调整的微弱GPS信号捕获被引量：1: 2011年; 研究微弱GPS信号的捕获问题,由于实际接收信号存在多普勒现象,使信号减弱。针对传统方法快速傅立叶变换(FFT)不能有效捕获到GPS微弱信号,导致定位失败,为有效捕获微弱信号,提出了根据非相干积分时间调整的微弱GPS信号捕获算法。算法在FFT并行捕获的基础上,将相干积分的时间加长(批处理),同时对非相干积分做时间频率调整,从而既能提高整体信号强度,又能避免多普勒现象对捕获的影响。仿真结果表明,可以较好地避免多普勒现象引起的C/A码基码摄动,在处理的GPS数据为1s的情况下,能很好地捕获到信噪比低至16dB-Hz的GPS信号,为设计提供了可靠依据。; 方琳刘哲; 关键词：全球定位系统微弱信号捕获

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国家自然科学基金(50975049)

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