基于IMU与UKF的船舶升沉运动信息测量方法 被引量：5

1

作者 卢道华 付怀达 +2 位作者 王佳 蔡雅轩 宋世磊 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1323-1331,共9页

为获取实时、精确的船舶升沉运动信息,根据船舶升沉运动模型和频谱分析方法,建立描述惯性测量单元(IMU)的加速度测量信息与船舶升沉运动状态量关系的解析模型。基于无迹卡尔曼滤波(UKF)算法非线性滤波的特点,进行升沉运动滤波解算。通... 为获取实时、精确的船舶升沉运动信息,根据船舶升沉运动模型和频谱分析方法,建立描述惯性测量单元(IMU)的加速度测量信息与船舶升沉运动状态量关系的解析模型。基于无迹卡尔曼滤波(UKF)算法非线性滤波的特点,进行升沉运动滤波解算。通过仿真分析证明了所提方法在船舶升沉运动测量中的有效性。利用三自由度平台升沉运动测量实验验证,结果表明,同一模型下,相比于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的解算结果,所提方法具有更快的收敛速度和更高的测量精度;对船舶升沉位移的估计精度达到最大升沉幅值的5%,可以得到精确、无时延的船舶升沉运动信息。 展开更多

关键词 升沉测量 惯性测量单元(imu) 无迹卡尔曼滤波(UKF) 频谱分析 平台实验

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车辆IMU软测量技术精度分析 被引量：2

2

作者 邬明宇 杜永昌 +4 位作者 尹航 吕靖成 牛东杰 张秋华 危银涛 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期14-21,共8页

为节约半主动悬架电气架构和电子控制单元(ECU)的开发流程,提出一种新的半主动悬架传感器布置方案,并给出最佳惯性测量单元(IMU)安装位置。建立通过IMU信号解算4个簧上位置加速度的精确与完备公式,选择合适的角转动次序和参考系来保证... 为节约半主动悬架电气架构和电子控制单元(ECU)的开发流程,提出一种新的半主动悬架传感器布置方案,并给出最佳惯性测量单元(IMU)安装位置。建立通过IMU信号解算4个簧上位置加速度的精确与完备公式,选择合适的角转动次序和参考系来保证解算方法的正确性;利用最优化理论及偏导数方法结合不同的悬架权重研究传感器安装位置对软测量精度的影响,并给出了有约束条件下的最优安装位置。实验结果表明:新提出的传感器布置方案及运动学解算方法可以很好地预测4个簧上位置处的垂向加速度,并具有较高的稳定性,但是安装在不同位置处的解算精度差异较大;通过最优化理论得出的有约束最佳安装理论位置的实验结果与理论符合(均方根误差约为0.6 m·s^(-2)),相比于其他安装位置,最佳安装位置处的实验结果对不同工况均具有较高的稳定性及测量精度;相比于水平安装位置,IMU的垂向位置对最终的解算结果和精度有较大的影响。采用数形结合思想给出了一个IMU安装位置误差等值椭球面,用该椭球面可以较为清楚直观地对安装位置进行分析。 展开更多

关键词 惯性测量单元imu 半主动悬架 软测量技术 敏感性分析 姿态运动学

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基于惯性传感数据概率密度分布演化特征的分心驾驶状态辨识

3

作者 余荣杰 张雪晨 +1 位作者 何阳 吴晓 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1899-1908,共10页

不良驾驶行为是道路交通事故的主要致因,近三分之一的事故由分心驾驶引发,辨识分心驾驶状态可有效提升行车安全。然而,当前的分心辨识方法依赖于多源融合感知数据,无法应用于大规模的现存车辆。提出了一种基于泛在惯性测量单元(IMU)数... 不良驾驶行为是道路交通事故的主要致因,近三分之一的事故由分心驾驶引发,辨识分心驾驶状态可有效提升行车安全。然而,当前的分心辨识方法依赖于多源融合感知数据,无法应用于大规模的现存车辆。提出了一种基于泛在惯性测量单元(IMU)数据的两阶段分心辨识方法:第一阶段采用概率密度分布演化,以实现在驾驶行为与行驶工况强耦合情况下的分心状态表征;第二阶段则利用一阶段获得的驾驶行为分布演化特征,采用深度森林算法构建分心驾驶状态辨识模型,以应对复杂的现实场景。为验证所提出的分心辨识方法,使用了上海网约车智能手机惯性测量数据进行实证研究,实验结果表明:实证数据初步验证了所提出方法的有效性,分心驾驶行为特性主要体现在车辆行进方向;与传统表征指标相比,所提出的驾驶行为分布演化特征能够有效提升分心辨识模型性能,准确率、精确率分别提升了20.4%和10.2%;所采用的深度森林模型与支持向量机和梯度增强决策树相比,在保持高召回率的同时减少了超10%的误报情况。 展开更多

关键词 分心驾驶辨识 惯性测量单元(imu) 概率密度分布演化 深度森林

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IMU/GPS辅助航空摄影测量技术方法应用研究——以贵阳市航空摄影测量项目为例 被引量：16

4

作者 石平 张文安 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2016年第1期88-90,94,共4页

通过贵阳市航空摄影测量项目的实施,形成了一套有效可行的IMU/GPS辅助航空摄影测量技术方法。介绍了项目所采用的检校场的布设方法、IMU/GPS辅助光束法区域网像控布点方法,以及IMU/GPS辅助空中三角测量技术,分析了IMU/GPS辅助空中三角... 通过贵阳市航空摄影测量项目的实施,形成了一套有效可行的IMU/GPS辅助航空摄影测量技术方法。介绍了项目所采用的检校场的布设方法、IMU/GPS辅助光束法区域网像控布点方法,以及IMU/GPS辅助空中三角测量技术,分析了IMU/GPS辅助空中三角测量和DEM/DOM成果精度,论述了该项目所形成的IMU/GPS辅助航空摄影测量技术方法的适用范围和局限性。 展开更多

关键词 惯性测量单元(imu) GPS DMC数码相机 imu/GPS辅助空三 精度分析

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GNSS/IMU/LiDAR融合定位研究 被引量：2

5

作者 刘傲 郭杭 +1 位作者 熊剑 王梦莉 《全球定位系统》 CSCD 2024年第3期73-79,共7页

为提升低成本卫星接收机和惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)条件下传统组合导航定位的抗干扰性和定位精度,本文通过融合GNSS、IMU、激光雷达(laser radar,LiDAR)来提高定位的鲁棒性及定位精度.在高楼遮挡等复杂环境下由于... 为提升低成本卫星接收机和惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)条件下传统组合导航定位的抗干扰性和定位精度,本文通过融合GNSS、IMU、激光雷达(laser radar,LiDAR)来提高定位的鲁棒性及定位精度.在高楼遮挡等复杂环境下由于卫星信号丢失导致卫星定位结果降低,可通过GNSS与IMU的组合来提升导航定位的鲁棒性及其精度.如果卫星信号缺失时间过长,那么低成本条件下的GNSS/IMU组合定位精度仍不理想,本文提出利用LiDAR里程计输出的位置信息与传统组合导航通过扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)进行融合定位.实验得出:在无遮挡的环境下融合定位标准差(standard deviation,STD)精度较之卫星定位提升53.7%,均方根误差(root mean square error,RMSE)精度提升56%,较之GNSS/IMU组合定位STD精度提升37.9%,RMSE精度提升38.6%.在有遮挡的环境下融合定位STD精度较之卫星定位提升59.4%,RMSE精度提升71.3%,较之GNSS/IMU组合定位STD精度提升26.3%,RMSE精度提升33.7%. 展开更多

关键词 定位 GNSS 惯性测量单元(imu) 激光雷达(LiDAR) 扩展卡尔曼滤波(EKF)

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基于可观性分析的GNSS/IMU/视觉融合定位算法

6

作者 刘伟 宋舜辉 +3 位作者 夏新 陆逸适 刘昌盛 余卓平 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期151-157,共7页

作为决策、规划和控制的基础,精确的位姿估计对于智能汽车极为重要。为提高车辆的位姿中的航向估计精度,本文提出一种基于可观性的全球导航卫星系统(GNSS)、惯性测量单元(IMU)的视觉融合定位算法。首先,为分析GNSS/IMU组合定位误差状态... 作为决策、规划和控制的基础,精确的位姿估计对于智能汽车极为重要。为提高车辆的位姿中的航向估计精度,本文提出一种基于可观性的全球导航卫星系统(GNSS)、惯性测量单元(IMU)的视觉融合定位算法。首先,为分析GNSS/IMU组合定位误差状态的可观性,提出一种新的相对可观性分析方法,结果表明传统的GNSS/INS组合定位算法存在4个弱可观状态;随后,基于相对可观性理论,利用视觉惯性里程计估计的相对航向角,提出了一种基于可观性的融合定位算法;最后,实验验证了相对可观性分析的有效性,实验结果显示所提定位算法的最大航向误差为2.76°,航向误差RMS为1°,表明所提算法可以有效提高弱可观状态下车辆的航向估计精度。 展开更多

关键词 融合定位 全球导航卫星系统(GNSS) 惯性测量单元(imu) 视觉惯性里程计 可观性

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GNSS/INS组合导航中IMU参数设定与优化

7

作者 姚东雨 聂桂根 +2 位作者 樊静 张全 牛小骥 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期154-164,共11页

针对惯性测量单元(IMU)参数设置不合理导致全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航无法充分发挥IMU性能的问题,提出了一套IMU参数设定与优化方案,建立了以GNSS短期中断期间导航漂移误差统计值、理论估计精度一致性以及IMU误... 针对惯性测量单元(IMU)参数设置不合理导致全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)组合导航无法充分发挥IMU性能的问题,提出了一套IMU参数设定与优化方案,建立了以GNSS短期中断期间导航漂移误差统计值、理论估计精度一致性以及IMU误差参数估计稳定性为评估对象的考核准则,使优化后的IMU参数可以确保GNSS/INS组合导航解算中状态预测方差阵的准确性,实现预测信息与观测信息权重合理分配,进而保障GNSS/INS组合导航最优性能。实测验证采用ADIS16465和ICM206022款典型车规级和消费级微机电(MEMS)IMU进行性能测试分析,测试结果表明:初始IMU参数与GNSS/INS组合导航算法适配度较低,无法得到最优组合导航结果;优化后,IMU参数在保障组合导航最优性能基础之上,也可实现理论估计精度与实际精度高度一致。 展开更多

关键词 组合导航 惯性测量单元(imu) 参数优化 权重分配 全球卫星导航系统(GNSS) 惯性导航系统(INS)

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UWB/MEMS IMU紧组合自适应抗差卡尔曼滤波定位算法研究

8

作者 王生亮 肖恭伟 +2 位作者 高铭 张宝成 张督 《全球定位系统》 CSCD 2024年第6期55-65,共11页

针对超宽带(ultra wide band, UWB)和微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)紧组合滤波系统中,UWB测距信号存在较大的非视距(non line of sight,NLOS)误差及滤波系统异常,易造... 针对超宽带(ultra wide band, UWB)和微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)紧组合滤波系统中,UWB测距信号存在较大的非视距(non line of sight,NLOS)误差及滤波系统异常,易造成噪声参数与真实噪声的概率分布严重不符,导致整个滤波系统发散甚至崩溃,严重影响紧组合系统性能的问题.提出UWB/MEMS IMU紧组合自适应扩展卡尔曼滤波算法(adaptive restimation extended Kalman filtering,AREKF),充分发挥惯性导航系统(inertial navigation system,INS)短时高精度特性,对UWB观测值进行异常探测,利用新息序列对观测噪声和预测状态误差协方差矩阵进行自适应调节,降低异常观测或NLOS误差的影响,有效防止滤波器过度收敛、发散、崩溃现象.动态行人实验结果表明,UWB/MEMS IMU紧组合AREKF方法 N和E方向均方根(root mean square,RMS)优于0.3 m,U方向RMS优于1.3 m,较UWB加权最小二乘法(weighted least squares,WLS)、UWB扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)、UWB/MEMS IMU松组合EKF和UWB/MEMS IMU紧组合EKF有效提升了定位系统的精度、稳定性和可靠性. 展开更多

关键词 室内定位 自适应扩展卡尔曼滤波(AREKF) 超宽带(UWB) 惯性测量单元(imu) 非视

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单目相机-IMU-机械臂的空间联合标定方法 被引量：9

9

作者 王鑫 李伟 +2 位作者 梁炜 张华良 张吟龙 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期221-231,共11页

将单目相机和惯性测量单元(IMU)固定在机械臂末端,可以有效地协助机械臂进行运动估计和场景感知。单目相机、IMU和机械臂之间可靠、准确的标定是实现随动感知的前提。但是,传统的标定方法存在耦合误差大、标定一致性差和6自由度激励不... 将单目相机和惯性测量单元(IMU)固定在机械臂末端,可以有效地协助机械臂进行运动估计和场景感知。单目相机、IMU和机械臂之间可靠、准确的标定是实现随动感知的前提。但是,传统的标定方法存在耦合误差大、标定一致性差和6自由度激励不充分的问题。为此,本文提出了一种新颖的单目相机-IMU-机械臂的空间联合标定模型,该模型能够将旋转分量的误差和平移分量的误差完全解耦。此外,创新性地设计了一种螺旋式运动轨迹来标定感知模块,采用这种运动轨迹能够避免6自由度激励不充分和一致性差等问题。在实验环节,本研究搭建了单目相机-IMU-机械臂空间联合标定平台,计算得到三轴姿态角和平移分量的均方根误差分别小于0.7°和7 mm,证明了所提标定方法的有效性。 展开更多

关键词 单目相机 惯性测量单元(imu) 机械臂 联合标定 螺旋状运动轨迹

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大船甲板变形监测系统中IMU的优化布局 被引量：4

10

作者 柳爱利 马宏绪 戴洪德 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第10期2332-2334,共3页

大型船只的甲板变形极大地影响着船载设备所需姿态信息的精度,通过在舰船上安装惯性测量单元(IMU),采用惯性匹配的方法能够得到甲板的实时形变信息,出于实际考虑不可能为舰面上所有战位点都安装IMU;文章在舰船有限元模型的基础上进行模... 大型船只的甲板变形极大地影响着船载设备所需姿态信息的精度,通过在舰船上安装惯性测量单元(IMU),采用惯性匹配的方法能够得到甲板的实时形变信息,出于实际考虑不可能为舰面上所有战位点都安装IMU;文章在舰船有限元模型的基础上进行模态分析,以甲板的MAC(模态置信度)矩阵非对角元作为生成遗传算法适应度函数的依据,利用遗传算法得到舰船甲板变形监测系统IMU的优化布局方案,仿真计算结果表明,该方法能得到较理想的IMU布局方案。 展开更多

关键词 模态分析 遗传算法 变形监测 惯性测量单元(imu)

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旋转惯导系统中IMU转停时间分配技术研究 被引量：1

11

作者 孙伟 初婧 +1 位作者 李瑞豹 张媛 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第2期225-229,233,共6页

针对惯性测量单元(IMU)单轴旋转捷联惯导系统改善运载体导航精度能力有限的问题,同时从工程应用角度降低IMU连续长时间正反转引发旋转机构出现故障几率的角度出发,提出一种基于光纤陀螺的双轴转停方案。设计对称分布的双轴16次序转停路... 针对惯性测量单元(IMU)单轴旋转捷联惯导系统改善运载体导航精度能力有限的问题,同时从工程应用角度降低IMU连续长时间正反转引发旋转机构出现故障几率的角度出发,提出一种基于光纤陀螺的双轴转停方案。设计对称分布的双轴16次序转停路径并分析其误差调制原理;根据双轴旋转捷联惯导系统误差特性,研究IMU转停过程对系统导航精度的影响并计算最优转停时间间隔,利用仿真验证本方案的有效性。 展开更多

关键词 捷联惯导系统 惯性测量单元(imu) 误差特性 双轴分度 转停

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甲板变形测量技术研究 被引量：1

12

作者 柳爱利 卢伟 《海军航空工程学院学报》 2009年第2期178-180,190,共4页

当舰上的主导航系统与载机子惯导之间进行传递对准时,船体的变形会引起对准误差。想消除船体变形的影响从理论上讲,挠曲变形可以通过卡尔曼滤波进行估计,但在实际上很难建立足够精确的模型。通过船体变形的测量与校正技术,在大型载舰存... 当舰上的主导航系统与载机子惯导之间进行传递对准时,船体的变形会引起对准误差。想消除船体变形的影响从理论上讲,挠曲变形可以通过卡尔曼滤波进行估计,但在实际上很难建立足够精确的模型。通过船体变形的测量与校正技术,在大型载舰存在复杂动态变化的情况下,可采用分布式姿态基准,在载舰上的不同部位安装有限套惯性测量单元（IMU）,与舰上主导航系统构建成一个惯导网络,为载机子惯导的传递对准提供更丰富、更准确的载舰状态信息,从而大大提高传递对准的精度的研究。 展开更多

关键词 变形测量 分布式捷联姿态基准 惯性测量单元(imu) 主惯导

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基于单目视觉与IMU融合的SLAM教学实验仪器开发 被引量：2

13

作者 刘涛 杜宏旺 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第7期111-115,119,共6页

设计了一种面向实验教学的单目视觉与惯性测量单元(IMU)融合的开源同时定位与建图(SLAM)仪器。完成了摄像头和IMU在实时机器人操作系统(ROS)下的数据传输、联合标定、视觉里程计前端、IMU的预积分、视觉与IMU的紧耦合、回环检测和后端... 设计了一种面向实验教学的单目视觉与惯性测量单元(IMU)融合的开源同时定位与建图(SLAM)仪器。完成了摄像头和IMU在实时机器人操作系统(ROS)下的数据传输、联合标定、视觉里程计前端、IMU的预积分、视觉与IMU的紧耦合、回环检测和后端优化软件设计,计算得到了仪器实时运动轨迹。该实验教学仪器可以应用于移动机器人的SLAM任务。实验仪器经大量测试,能够为学生提供算法开源的视觉SLAM实验平台,有效提高人工智能、机器人工程的本科人才培养水平,增强学生知识综合运用能力和实践动手能力,获得了良好的实践教学效果。 展开更多

关键词 同时定位与建图(SLAM) 惯性测量单元(imu) 信息融合 实验仪器

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一种IMU数据采集软件的设计与实现 被引量：3

14

作者 卫瑞 高艳 +1 位作者 郑洋 赵琳 《工业控制计算机》 2021年第2期33-34,37,共3页

激光捷联惯组的寻北及导航精度是武器装备的重要指标之一,它决定着打击瞄准目标的准确度和精度。而提高对激光捷联惯组惯性测量单元(Inertial Measure Unit,IMU)原始信号的采样准确性,确保激光捷联惯组寻北、导航解算所使用的IMU输入数... 激光捷联惯组的寻北及导航精度是武器装备的重要指标之一,它决定着打击瞄准目标的准确度和精度。而提高对激光捷联惯组惯性测量单元(Inertial Measure Unit,IMU)原始信号的采样准确性,确保激光捷联惯组寻北、导航解算所使用的IMU输入数据的可靠性和精度,是保证激光捷联惯组的寻北及导航精度的基础。设计的IMU数据采样软件采用定时中断采集IMU的原始数据,通过FIR滤波后进行寻北及导航解算。经应用验证:激光捷联惯组IMU数据采集处理方法可靠,采集标称精度0.003°/h的激光陀螺、偏值不超过5mg的石英挠性加速度计,可以保证IMU器件的原始精度,满足激光捷联惯组寻北和导航精度要求。 展开更多

关键词 激光捷联惯组 惯性测量单元(imu) 数据采集 FIR滤波

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无人机校飞系统姿态测量装置检测方法 被引量：2

15

作者 王涛 赵增兴 黄土顺 《计测技术》 2017年第S1期181-184,共4页

针对无人机校飞系统姿态测量装置的计量检测问题,分析了姿态测量装置的计量特性,确定了主要的计量检测项目,设计了检测方法,进行了测量实验,结果表明所设计的检测方法可行且能够满足装备计量保障要求。

关键词 惯性测量单元(imu) 姿态角 初始对准 零偏 静态漂移 GPS定向

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基于神经网络测距误差预测补偿的车辆组合定位方法研究

16

作者 袁美全 古玉锋 +1 位作者 李真 李刚煜 《技术与市场》 2025年第3期13-18,共6页

针对超宽带(ultra wide band,UWB)易受环境和系统自身的影响而产生较大定位误差的问题,提出了一种基于反向传播(BP)神经网络测距误差预测补偿的UWB与惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)组合车辆定位方法。UWB模块采用双边双... 针对超宽带(ultra wide band,UWB)易受环境和系统自身的影响而产生较大定位误差的问题,提出了一种基于反向传播(BP)神经网络测距误差预测补偿的UWB与惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)组合车辆定位方法。UWB模块采用双边双向测距(DS-TWR)法测量车辆与基站间的距离,利用BP神经网络预测UWB测距误差,对测距误差进行补偿,采用最小二乘法解算车辆的位置,采用卡尔曼滤波将UWB算得的位置与IMU模块解算的位置进行组合定位,弥补单一UWB定位的不足。搭建了实验平台,进行验证。利用所提BP神经网络对UWB测距误差进行预测和补偿后,与原始UWB测距误差相比,平均误差降低了68.84%,最大误差降低了44.37%,测距误差均方根值降低了61.20%。采用本文方法计算车辆的位置,与利用单一UWB原始数据进行车辆定位相比,平均定位误差降低了45.39%,实验结果验证了本文所提方法的有效性。 展开更多

关键词 超宽带(UWB) 惯性测量单元(imu) 神经网络 卡尔曼滤波 组合定位

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基于三维正态分布变换改进算法的移动机器人实时定位

17

作者 赵卫东 吕红兵 +1 位作者 刘立磊 周大昌 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 2025年第1期46-53,共8页

针对点云配准三维正态分布变换(3D-NDT)在未确定初始位姿情况下配准精度较低、配准时间较长,无法满足移动机器人实时定位要求,提出1种改进的3D-NDT点云配准融合算法。在原始点云的降采样过程中,使用源点云中的点替代计算得到的重心,降... 针对点云配准三维正态分布变换(3D-NDT)在未确定初始位姿情况下配准精度较低、配准时间较长,无法满足移动机器人实时定位要求,提出1种改进的3D-NDT点云配准融合算法。在原始点云的降采样过程中,使用源点云中的点替代计算得到的重心,降低算法运算量并保留点云的特征信息;通过引入信赖半径动态调节迭代步长,提高降采样后的精度和点云配准速度;通过融合三维激光点云数据与9轴惯性测量单元(IMU)数据,解决2组点云数据位姿差异过大无法收敛或进入局部极值的问题。采用实验室自搭建的移动机器人平台对改进的3D-NDT算法进行仿真实验,验证改进算法实时定位的可靠性和准确度。结果表明:与传统3D-NDT算法相比,改进3D-NDT算法在室外和室内环境下的匹配精度分别提升106%,108%,匹配成功率分别提升8.29%,6.35%,平均匹配耗时分别降低51.1%,47.9%,移动机器人实时定位的配准精度得到较大提升,单次配准时间也大幅降低,改进的3D-NDT算法可满足移动机器人实时定位的需求。 展开更多

关键词 正态分布变换 点云数据 点云配准 惯性测量单元(imu) 数据融合 动态信赖半径 自主定位 移动机器人

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基于IMU的飞行员操纵舒适性评价研究 被引量：1

18

作者 杨秀芳 孙有朝 +2 位作者 赵大旭 郭云东 刘璐 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第6期111-116,共6页

针对目前飞行员操纵舒适性难以定量描述的问题,构建飞行员上肢6自由度模型,利用惯性测量单元(IMU)测量飞行员动态操纵过程中的姿势数据,求取位移、速度、加速度,结合生物力学参数,采用旋量形式的Kane方程求出关节力矩,建立了飞行员的操... 针对目前飞行员操纵舒适性难以定量描述的问题,构建飞行员上肢6自由度模型,利用惯性测量单元(IMU)测量飞行员动态操纵过程中的姿势数据,求取位移、速度、加速度,结合生物力学参数,采用旋量形式的Kane方程求出关节力矩,建立了飞行员的操纵舒适性定量评价模型。模拟典型的武器发射作战任务,在4种控制装置的布局设计方案中,平均舒适性得分为0. 461、0. 554、0. 466、0. 539,方案2的操纵舒适性水平最高,证明了模型和方法的可行性。为驾驶舱的优化布局和操纵工效的评估提供参考依据。 展开更多

关键词 飞行员 操纵舒适性 关节力矩 惯性测量单元(imu) KANE方程

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自适应FLP滤波在激光陀螺IMU标定中的应用 被引量：4

19

作者 卢兆兴 房建成 +2 位作者 王仕成 李建利 党鹏飞 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1213-1220,共8页

激光陀螺的高频机抖使得激光陀螺惯性测量单元(IMU)的测量数据包含较大的随机噪声。传统标定方法通过延长测量时间消除对随机噪声的影响,降低了标定效率。提出了应用自适应前向线性预测(FLP)滤波对激光陀螺IMU的标定数据进行降噪,在较... 激光陀螺的高频机抖使得激光陀螺惯性测量单元(IMU)的测量数据包含较大的随机噪声。传统标定方法通过延长测量时间消除对随机噪声的影响,降低了标定效率。提出了应用自适应前向线性预测(FLP)滤波对激光陀螺IMU的标定数据进行降噪,在较小标定数据量情况下提高系统的标定精度。首先通过四方位正反速率标定试验获得原始标定数据;然后通过自适应FLP滤波器对标定数据进行噪声抑制;最后利用降噪后的数据计算标定参数。试验结果表明,该方法能够有效抑制标定数据中的随机噪声,提高信号的信噪比(SNR),从而在标定数据量较小的情况下得到较高精度的标定参数,提升系统的导航精度。 展开更多

关键词 激光陀螺惯性测量单元(imu) 随机噪声 噪声抑制 自适应前向线性预测(FLP)滤波 标定

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基于新型多传感器融合策略的移动端双目视觉惯性SLAM闭环算法研究 被引量：5

20

作者 任金伟 郑鑫 +1 位作者 李昱辰 朱建科 《高技术通讯》 CAS 2021年第7期681-691,共11页

研究了复杂环境下基于视觉同时定位与地图构建(SLAM)算法的移动端实时定位问题。该问题有如下几个难点:首先是移动端设备的计算资源受限,这对算法的优化与解算效率提出了更严格的要求;其次是测试场景的复杂多变,使得算法在低纹理及快速... 研究了复杂环境下基于视觉同时定位与地图构建(SLAM)算法的移动端实时定位问题。该问题有如下几个难点:首先是移动端设备的计算资源受限,这对算法的优化与解算效率提出了更严格的要求;其次是测试场景的复杂多变,使得算法在低纹理及快速运动等情况下容易丢失目标;最后是实际应用时对系统的可拓展性要求较高,需要具备复杂场景下的适应性。针对上述问题,本文提出了面向移动端的双目视觉惯性SLAM算法,采用新型多传感器融合策略,通过将双目视觉图像和惯性测量数据进行紧耦合优化,设计了移动端回环检测算法,显著提升了系统的鲁棒性和可靠性。通过实验验证了所提方法的有效性,其在定位精度上超过了当前同类方法的最好结果,并开发了移动端的增强现实(AR)应用,以展示系统在真实场景中的效果。 展开更多

关键词 同时定位与地图构建(SLAM) 惯性测量单元(imu) 移动设备 回环检测 增强现实(AR)

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