基于微气压传感器的室内行人高度估计方法

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作者 余豪 陈燕苹 +4 位作者 邹梦强 彭慧 刘宇 王森 江永清 《半导体光电》 CAS 北大核心 2024年第2期313-318,共6页

针对当前气压传感器解算高度存在误差随时间累积的问题,提出了一种基于微气压传感器的室内行人高度估计新方法。该方法结合微气压传感器的输出高度值,对多个相邻时间内的高度值进行合理性判断,并结合室内行人运动状态对高度变化进行约束... 针对当前气压传感器解算高度存在误差随时间累积的问题,提出了一种基于微气压传感器的室内行人高度估计新方法。该方法结合微气压传感器的输出高度值,对多个相邻时间内的高度值进行合理性判断,并结合室内行人运动状态对高度变化进行约束,使得解算的高度符合室内行人运动规律。通过电脑采集MS5611微气压传感器数据进行仿真验证,结果表明:该方法能够有效地对高度误差进行修正,相较于微气压传感器直接解算的高度,该算法解算的高度更贴合实际情况,解算轨迹也更接近真实轨迹,轨迹的平均闭环误差从1.9%D下降至0.07%D。该算法有效地提高了室内行人高度估计的定位精度,在室内行人三维定位领域具有一定的工程应用价值。 展开更多

关键词 微机电系统 微气压传感器 运动模式识别 高度修正 室内定位

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基于RBF神经网络的MEMS惯性传感器误差补偿方法 被引量：15

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作者 刘宇 付乐乐 +2 位作者 邹新海 崔巍 文丹丹 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第1期197-202,共6页

传统的微机电系统(MEMS)惯性传感器误差补偿技术通常采用多元线性回归误差模型,未考虑传感器误差的非线性特性,不能实现精确的误差补偿。针对以上问题,提出了一种基于径向基函数神经网络的微惯性测量单元误差补偿模型,将MEMS惯性传感器... 传统的微机电系统(MEMS)惯性传感器误差补偿技术通常采用多元线性回归误差模型,未考虑传感器误差的非线性特性,不能实现精确的误差补偿。针对以上问题,提出了一种基于径向基函数神经网络的微惯性测量单元误差补偿模型,将MEMS惯性传感器三轴测量值和真实值作为样本,对网络进行训练,利用训练好的网络对MEMS加速度计和陀螺仪进行误差补偿。实验结果表明:与多元线性回归误差模型相比,神经网络对惯性传感器具有更好的降噪滤波效果;且基于径向基函数神经网络的惯性传感器误差补偿精度较另外2种模型提升了1~2个数量级。所提方案能够有效地补偿MEMS惯性传感器误差。 展开更多

关键词 惯性传感器 多元线性回归 RBF神经网络 误差补偿模型

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一种基于智能手机终端的远程人体姿态监测系统 被引量：3

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作者 刘宇 惠鸿飞 +3 位作者 路永乐 亓林 邹新海 黎人溥 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期713-718,共6页

为了利用便携式设备准确监测老年人的跌倒状况,提出了一种基于softmax回归的多种行为模式分类识别方法,设计并实现了基于智能手机终端的远程人体姿态监测系统。首先,构建softmax分类器分析8种日常行为模式下的加速度模值特征,由于跑步... 为了利用便携式设备准确监测老年人的跌倒状况,提出了一种基于softmax回归的多种行为模式分类识别方法,设计并实现了基于智能手机终端的远程人体姿态监测系统。首先,构建softmax分类器分析8种日常行为模式下的加速度模值特征,由于跑步时加速度模值与突然跌倒时类似,引入倾斜角特征进行二次判别,从而识别出突然跌倒行为;针对缓慢跌倒行为下加速度模值特征不明显的问题,在softmax分类器中引入躺倒时间特征,通过设置躺倒时间阈值并判断原始位置是否在时间阈值内恢复,从而识别出缓慢跌倒行为。实验与测试结果表明,该系统准确度为95.40%,特异度为95.33%,灵敏度为95.50%,具有较高的跌倒行为识别精度,对老年人的健康状态监测提供了一种可行方案。 展开更多

关键词 跌倒检测 softmax回归 多分类识别 惯性传感器 智能手机终端

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一种多传感器融合的行人多模式自主定位方法 被引量：1

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作者 亓林 刘宇 +3 位作者 芶志平 杨勇 路永乐 邹新海 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第4期568-572,共5页

在全球卫星导航系统拒止的环境里,导航信息难以获取,基于红外、超声波、射频、Wi-Fi、超宽带(UWB)等室内定位方法均需要辅助电子标签,传统航位推算法只适合前向步态的路径跟踪,在后向、左向、右向步态模式下会出现反向或垂直的路径错误... 在全球卫星导航系统拒止的环境里,导航信息难以获取,基于红外、超声波、射频、Wi-Fi、超宽带(UWB)等室内定位方法均需要辅助电子标签,传统航位推算法只适合前向步态的路径跟踪,在后向、左向、右向步态模式下会出现反向或垂直的路径错误。针对以上问题,该文借助移动终端的惯性测量单元数据,在不依赖任何电子标签模式导航的情况下,实现短时多模式步态行人跟踪。结果表明,通过多次重复测试,步态检测准确率≥92%,以实际车库场景为实验背景,该文方法可获得全步态模式下自主路径跟踪,路径追踪误差小于3 m。 展开更多

关键词 航位推算 惯性测量单元 多模式步态 自主定位 多传感器融合

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基于遗传算法优化神经网络的多源信息融合室内定位方法 被引量：32

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作者 刘宇 惠鸿飞 +3 位作者 路永乐 邹新海 杨银川 曹加昇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期67-73,共7页

为了解决复杂室内环境中单一定位技术误差较大的问题,提出了一种基于遗传算法优化BP神经网络的多源信息融合室内定位方法。首先利用Wi Fi定位结果约束地磁匹配范围进行组合定位,降低误匹配率;再采用遗传算法寻找网络全局最优解对BP神经... 为了解决复杂室内环境中单一定位技术误差较大的问题,提出了一种基于遗传算法优化BP神经网络的多源信息融合室内定位方法。首先利用Wi Fi定位结果约束地磁匹配范围进行组合定位,降低误匹配率;再采用遗传算法寻找网络全局最优解对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,提升网络精度并加快收敛;使用优化后的网络对组合定位结果和推算定位结果向真实位置坐标方向训练融合,得到最优定位结果。数据显示,经遗传算法优化后BP神经网络预测均方误差降低了约75%,融合定位精度较单一定位方式定位精度平均提升约47%。结果表明,所提的方法可有效提升定位精度,具有更优的定位性能。 展开更多

关键词 室内定位 多源信息融合 遗传算法 BP神经网络

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Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位算法研究 被引量：4

6

作者 方针 曹加昇 +6 位作者 崔巍 王汶新 谢宇 路永乐 邹新海 余小柳 刘宇 《压电与声光》 CAS 北大核心 2021年第3期385-390,共6页

采用单一低精度惯性传感终端完成定位解算将导致定位精度发散,定位信息回传覆盖范围小,且传输易受干扰,因此,该文提出了一种Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位方法。该方法建立的一种基于线性化卡尔曼滤波的班组协同定位算法模型,以... 采用单一低精度惯性传感终端完成定位解算将导致定位精度发散,定位信息回传覆盖范围小,且传输易受干扰,因此,该文提出了一种Mesh自组网与惯导组合的班组协同定位方法。该方法建立的一种基于线性化卡尔曼滤波的班组协同定位算法模型,以高、低精度惯导组合的班组协同为基础,结合Mesh网络的通信传输功能,可抑制单一低精度惯性传感终端的短期累积误差,提高长航时定位精度。实验结果表明,采用班组协同定位算法,低精度惯性班组人员定位的闭环轨迹误差分别降低3.28%和3.2%,30 min累积定位平均误差分别降低5.82%和6.43%,有效抑制了单一低精度惯性定位成员的短期累积误差,提升了班组整体的定位精度。 展开更多

关键词 惯性定位 协同定位 线性化卡尔曼滤波 距离约束 自组网

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陀螺阵列自适应加权数据融合算法

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作者 彭慧 黄俊 +2 位作者 黄江峰 刘宇 林非凡 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第3期213-218,228,共7页

微机电系统(MEMS)陀螺阵列信息融合可以提高测量精度。为提升融合数据精度,提出了一种基于自适应加权的冗余陀螺数据融合算法。首先采用箱线图算法识别并剔除传感器数据中的异常值,然后通过静态数据分析获取固定权值,同时通过改进Jousse... 微机电系统(MEMS)陀螺阵列信息融合可以提高测量精度。为提升融合数据精度,提出了一种基于自适应加权的冗余陀螺数据融合算法。首先采用箱线图算法识别并剔除传感器数据中的异常值,然后通过静态数据分析获取固定权值,同时通过改进Jousselme证据距离计算传感器置信距离,构建支持度函数,得到测量权值。其次,通过优化权重分配实现最优的数据融合。最后用8个MEMS陀螺组成的阵列对所提算法进行验证。实验结果表明:在静态下,陀螺三轴的角度随机游走平均改善约3倍、角速率随机游走平均改善约3.7倍、零偏不稳定性平均改善约3倍;在以1σ标准差为指标的动态实验中,所提方法的数据融合误差比均值滤波平均降低约28.5%,有效提高了陀螺阵列数据融合精度。 展开更多

关键词 冗余陀螺 支持度 自适应加权 权重分配

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一种惯性/简化室内GIS组合的行人定位系统（英文） 被引量：3

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作者 刘宇 汤家万 +3 位作者 李俊林 路永乐 方针 李星海 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期637-645,共9页

惯性定位系统中的累积误差问题使得惯性定位系统无法长时间使用。室内地理信息系统(GIS)中的建筑物结构、地标点位置等信息可以用来修正和优化惯性定位算法,解决其累积误差问题,从而实现惯性定位系统的精度保持,延长系统使用时长。使用... 惯性定位系统中的累积误差问题使得惯性定位系统无法长时间使用。室内地理信息系统(GIS)中的建筑物结构、地标点位置等信息可以用来修正和优化惯性定位算法,解决其累积误差问题,从而实现惯性定位系统的精度保持,延长系统使用时长。使用射频识别(RFID)系统和建筑物结构信息构建了简易室内地理信息系统,提出了一种基于GIS的增强型行人航迹推算(PDR)算法,通过该算法融合GIS与惯性定位系统。实验表明,融合简易室内GIS的惯性行人定位系统较传统行人定位系统性能更优。在GIS提供航向标定和步长估算系数标定的情况下,融合GIS的惯性系统能够在60 min之后,较惯性定位系统误差分别降低50%和67%;在GIS提供位置和高度标定的情况下,融合GIS的惯性系统并未出现误差累积的现象,在使用超过150 min后,依然能够将行人航迹推算误差保持在2 m范围之内(>80%概率)。 展开更多

关键词 行人定位 惯性定位 射频识别 行人航迹推算 室内地理信息系统

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基于粒子滤波的IMU/UWB组域内自主导航定位研究 被引量：4

9

作者 刘宇 贺竹川 +3 位作者 路永乐 邸克 文丹丹 邹新海 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第12期47-50,共4页

由多个移动节点组成的室内班组整体性导航定位对于导航定位精度有效性评价至关重要,针对惯性测量单元(IMU)存在长航时累积误差缺陷,超宽带(UWB)测量无法获取节点方位信息的问题,提出一种结合IMU和UWB测距的方法。在室内外部信息源拒止... 由多个移动节点组成的室内班组整体性导航定位对于导航定位精度有效性评价至关重要,针对惯性测量单元(IMU)存在长航时累积误差缺陷,超宽带(UWB)测量无法获取节点方位信息的问题,提出一种结合IMU和UWB测距的方法。在室内外部信息源拒止的情况下,利用多个移动用户自身导航信息以及班组区域内相互的测距信息完成自主导航定位。同时提出基于UWB和IMU的粒子滤波融合算法,将IMU先验状态输出和UWB测量值融入一个概率框架,降低单纯IMU导航定位的累积误差。实验结果表明:结合IMU和UWB测距测量的导航定位系统使班组的整体误差分别在X轴和Y轴方向上降低61.5%和67.5%,能够很好地提高自主导航定位的精度。 展开更多

关键词 惯性导航 组合导航定位 超宽带测距 粒子滤波算法

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基于自适应步长约束的行人导航系统误差修正算法 被引量：5

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作者 路永乐 惠嘉威 +2 位作者 杨杰 罗毅 修蔚然 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期126-131,140,共7页

基于惯性传感器的行人导航系统定位精度随时间累积下降,根据捷联惯导理论和人体运动学特征,提出基于自适应步长约束的行人导航误差修正算法。所提算法首先利用零速检测划分行人运动区间,其次根据加速度信息利用自适应步长估计模型计算... 基于惯性传感器的行人导航系统定位精度随时间累积下降,根据捷联惯导理论和人体运动学特征,提出基于自适应步长约束的行人导航误差修正算法。所提算法首先利用零速检测划分行人运动区间,其次根据加速度信息利用自适应步长估计模型计算各区间内步长,最后通过零速修正与步长约束模型修正导航误差。实验将WT901BC姿态仪固定于行人脚跟,并围绕闭环路径行走进行算法验证。实验结果表明,相比于零速修正,经过自适应步长约束算法修正后,行进240 m后起点、终点间距离误差平均值由2.50 m下降至0.18 m,导航闭环误差平均值由1.04%D下降至0.07%D,有效提高行人导航系统的定位精度。 展开更多

关键词 行人导航系统 惯性测量单元 零速修正 步长约束 误差修正

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基于UWB/PDR的航向发散自适应修正算法研究 被引量：6

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作者 刘宇 谢宇 +3 位作者 彭慧 邹新海 李汪润 赵博隆 《电子测量技术》 北大核心 2022年第3期98-103,共6页

为解决航位推算(PDR)算法累积误差过大并且长航时航向发散的问题,提出了一种基于UWB/PDR自适应扩展卡尔曼滤波(EKF)融合算法。该算法通过UWB定位值和PDR实时解算位置得到自适应校准因子,通过在常规的EKF算法的基础上增加自适应校准因子... 为解决航位推算(PDR)算法累积误差过大并且长航时航向发散的问题,提出了一种基于UWB/PDR自适应扩展卡尔曼滤波(EKF)融合算法。该算法通过UWB定位值和PDR实时解算位置得到自适应校准因子,通过在常规的EKF算法的基础上增加自适应校准因子动态调整UWB观测值的权重来校准位置误差。并用UWB的实时测距对PDR的航向发散进行周期性修正。实验结果表明,自适应EKF融合算法相较于纯PDR航向发散误差降低了63.9%,相较于标准EKF融合算法发散误差降低了31.1%,同时定位百米误差降至0.33 m。 展开更多

关键词 航向发散 航迹推算 自适应扩展卡尔曼 自适应校准因子

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基于MAA全温滞后模型的MEMS陀螺仪零偏补偿技术 被引量：1

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作者 吴英 蒋博 +2 位作者 邸克 邹新海 刘宇 《压电与声光》 CAS 北大核心 2020年第3期409-412,417,共5页

微机电系统(MEMS)陀螺仪具有体积小、精度高、应用前景广等优点。由于惯性器件材料的热阻值、热应力差异,对应传感器输出会产生温度滞后效应,严重影响了陀螺仪零偏稳定性。针对传统陀螺仪温度误差补偿法适应性较差的问题,该文利用滑动... 微机电系统(MEMS)陀螺仪具有体积小、精度高、应用前景广等优点。由于惯性器件材料的热阻值、热应力差异,对应传感器输出会产生温度滞后效应,严重影响了陀螺仪零偏稳定性。针对传统陀螺仪温度误差补偿法适应性较差的问题,该文利用滑动平均算法(MAA),提出了一种温度滞后零偏补偿模型,在全温范围内对MEMS陀螺仪零偏进行补偿。实验结果表明,补偿后陀螺仪工作温度在-30^+90℃变化时,对应的零偏标准偏差从0.21(°)/s降至0.02(°)/s,零偏稳定性提升了近1个数量级。 展开更多

关键词 微机电系统陀螺 滑动平均算法 全温滞后模型 零偏补偿

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基于卡尔曼滤波的视觉辅助惯导定位算法研究 被引量：1

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作者 顾洪洋 方针 +2 位作者 刘宇 张泽欣 付乐乐 《电子质量》 2020年第3期8-10,共3页

针对惯性器件长期工作出现累计误差的问题,该文提出了一种基于卡尔曼滤波(Kalman Filtering)算法的视觉辅助惯导定位算法,该算法利用视觉定位和惯导定位的互补性,以松耦合的方式将视觉数据和惯导数据在卡尔曼滤波器中融合,有效地降低了... 针对惯性器件长期工作出现累计误差的问题,该文提出了一种基于卡尔曼滤波(Kalman Filtering)算法的视觉辅助惯导定位算法,该算法利用视觉定位和惯导定位的互补性,以松耦合的方式将视觉数据和惯导数据在卡尔曼滤波器中融合,有效地降低了惯导的累计误差。经实验验证:该算法可以有效地抑制惯导的累计误差,为惯导能够在长时间工作中进行准确定位提供了保障。 展开更多

关键词 惯导 视觉 卡尔曼滤波

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基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法 被引量：3

14

作者 路永乐 杨杰 +3 位作者 孙旗 罗毅 肖轩 刘宇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期1-7,共7页

为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰... 为提高捷联惯导在高动态条件下的姿态解算精度,基于等效旋转矢量泰勒级数展开法,提出一种基于正弦函数拟合的高动态捷联惯导姿态更新算法。以正弦函数拟合载体运动角速度,考虑Bortz方程高阶项的影响,对陀螺角增量表示的旋转矢量进行泰勒六阶展开,对比旋转矢量不同形式表达式求得误差补偿系数。在MATLAB平台上,以圆锥运动与大角速率转动并存环境作为仿真条件,对所提算法与传统算法进行对比仿真分析。仿真结果表明,在小半锥角低频圆锥运动伴随高速角速率转动情况下,所提算法性能较好,当半锥角为0.5°、角频率为2.26πrad/s、常值角速率为5.30 rad/s、姿态解算周期为0.02 s时,所提正弦函数拟合三子样旋转矢量算法与传统扩展形式频率级数/显示频率三子样圆锥算法相比误差降低了2个数量级。 展开更多

关键词 捷联姿态算法 高动态 正弦函数拟合 等效旋转矢量

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基于自适应ZUPT与航向角误差修正的INS约束算法

15

作者 刘宇 贺光瑞 +2 位作者 陈燕苹 邹梦强 刘小玮 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期387-393,424,共8页

为提高行人惯性导航系统(INS)的定位精度,提出了一种基于自适应零速修正算法(ZUPT)与航向角误差修正的INS约束算法。首先,利用基于广义似然比的零速检测阈值与检验统计量的特征值建立关系式,实现对零速检测阈值的自适应调整。然后,对IN... 为提高行人惯性导航系统(INS)的定位精度,提出了一种基于自适应零速修正算法(ZUPT)与航向角误差修正的INS约束算法。首先,利用基于广义似然比的零速检测阈值与检验统计量的特征值建立关系式,实现对零速检测阈值的自适应调整。然后,对INS解算位置建立线性回归模型,结合主航向与解算航向的航向差,根据行人运动类型构建观测向量和观测矩阵,对INS误差进行修正。最后,经实验验证,当行人在复杂路线变速运动时,相较于固定阈值的零速检测算法和主航向修正算法,所提算法的解算轨迹更接近真实轨迹,平均闭环误差从3.31%D减小至1.45%D,有效提高了INS定位精度,具有较好的工程应用价值。 展开更多

关键词 行人导航 零速修正 广义似然比 扩展卡尔曼滤波 航向角修正

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基于函数拟合姿态更新方法的足绑式行人导航算法

16

作者 路永乐 杨杰 +2 位作者 鄢誉 苏胜 李娜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期291-299,共9页

针对低成本足绑式行人导航系统中航向误差快速发散导致定位精度下降的问题,从降低姿态更新误差的角度出发,基于等效旋转矢量理论和傅里叶展开,提出一种基于函数拟合姿态更新方法的足绑式行人导航算法。首先,以等效旋转矢量法为理论基础... 针对低成本足绑式行人导航系统中航向误差快速发散导致定位精度下降的问题,从降低姿态更新误差的角度出发,基于等效旋转矢量理论和傅里叶展开,提出一种基于函数拟合姿态更新方法的足绑式行人导航算法。首先,以等效旋转矢量法为理论基础,使用正余弦函数拟合足部运动角速度,利用泰勒展开及等式变换求取函数拟合姿态更新方法;随后,结合长短期记忆网络(LSTM)零速检测,设计适用于多种步态的足绑式行人导航算法;最后,以WT901BC IMU为硬件平台开展了多组不同步态的闭环路径验证实验,结果表明,相较于传统基于四元数法或二子样等效旋转矢量法的足绑式行人导航算法,所提方法定位误差平均减小47.66%和42.83%,航向误差平均减小49.99%和44.74%。 展开更多

关键词 姿态更新 等效旋转矢量 长短期记忆网络 行人导航算法

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足端惯性信息辅助的四足机器人惯性导航算法

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作者 路永乐 苏胜 +2 位作者 罗毅 徐晓东 车移 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期169-178,共10页

针对四足机器人在卫星信号缺失和环境感知退化时定位精度陡降的问题,提出一种足端惯性信息辅助的四足机器人惯性导航算法。首先,基于足端惯性信息和关节编码器数据构建腿部里程计观测模型,以补偿因接触静止假设导致的速度损失;然后,通... 针对四足机器人在卫星信号缺失和环境感知退化时定位精度陡降的问题,提出一种足端惯性信息辅助的四足机器人惯性导航算法。首先,基于足端惯性信息和关节编码器数据构建腿部里程计观测模型,以补偿因接触静止假设导致的速度损失;然后,通过时域卷积网络(TCN)和双向门控循环单元(BiGRU)提取足端惯性信息和关节数据的长短时域特征,实现鲁棒的平稳区间接触事件估计。将所提出的里程计观测模型作为不变扩展卡尔曼滤波器(InEKF)的量测信息,在平稳区间内修正惯性导航误差。最后,在室外场景进行了长距离定位实验,数据显示,所提算法的平稳区间估计准确率超过96%,无闭环实验的终点误差仅为总里程的0.93%,混合地形闭环实验的东、北向平均误差分别为1.07和0.74 m,验证了所提算法在不依赖外部信息的条件下能长时间保持较高的定位精度。 展开更多

关键词 足端惯性信息 腿部里程计 不变扩展卡尔曼滤波器 四足机器人导航算法

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基于改进关键帧筛选的多状态约束卡尔曼滤波 被引量：1

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作者 修瑾智 方针 +5 位作者 彭慧 陈燕苹 邹梦强 刘宇 杨诚霖 王森 《压电与声光》 CAS 北大核心 2024年第4期474-477,共4页

基于多状态约束卡尔曼滤波的融合算法仅利用单帧图像进行位姿估计,若初始化不正确,会导致视觉位姿估计发散严重;若将每个视觉特征点都包含进系统状态向量,则极易增加系统计算负担。针对上述问题,提出了一种改进的关键帧选择算法,利用多... 基于多状态约束卡尔曼滤波的融合算法仅利用单帧图像进行位姿估计,若初始化不正确,会导致视觉位姿估计发散严重;若将每个视觉特征点都包含进系统状态向量,则极易增加系统计算负担。针对上述问题,提出了一种改进的关键帧选择算法,利用多个视觉关键帧对相同特征点的约束来减小视觉测量误差,提高定位精度,同时只将关键帧解算出的相机位姿融入系统状态向量,有效地降低了系统计算量。实验表明,改进算法与EKF相比,其定位精度和计算效率分别提升了29.09%和32.2%。与Orb-slam2相比,改进算法的计算效率提升了35.48%。 展开更多

关键词 关键帧 卡尔曼滤波 融合算法 视觉定位 惯性定位

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一种MEMS加速度计的噪声处理与参数训练方法 被引量：4

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作者 张旭 路永乐 +2 位作者 郭俊启 肖明朗 吴英 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2020年第2期41-45,共5页

为进一步提高微机电系统(MEMS)加速度计的测量精度,建立以测量值为输入、真实值为输出的MEMS加速度计误差补偿模型,利用Allan方差和最小均方(LMS)自适应滤波算法对加速度计在6个位置下的多组实际测量数据进行噪声分析和预处理,处理后的... 为进一步提高微机电系统(MEMS)加速度计的测量精度,建立以测量值为输入、真实值为输出的MEMS加速度计误差补偿模型,利用Allan方差和最小均方(LMS)自适应滤波算法对加速度计在6个位置下的多组实际测量数据进行噪声分析和预处理,处理后的全部测量数据作为样本训练模型参数,利用最小二乘和批量梯度下降相结合的方法获得样本数据对真实模型参数的最优拟合,并利用该模型对加速度计进行误差补偿,实现MEMS加速度计的高精度标定。实验验证表明,利用该模型对MEMS加速度计进行误差补偿后,输出值的均值误差为(0.72~1.19)×10^-4 g,标准差为(0.75~1.61)×10^-4 g,相对于补偿前,均值误差降低了2个数量级,标准差降低了1个数量级,有效提高了MEMS加速度计的测量精度和稳定性。 展开更多

关键词 数据训练 ALLAN方差 最小均方 最小二乘 批量梯度下降 误差补偿

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基于PSO优化RBF神经网络的MEMS陀螺温度补偿 被引量：8

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作者 刘宇 张晓光 +4 位作者 秦小娟 路永乐 杨银川 邸克 黎人溥 《半导体光电》 CAS 北大核心 2021年第6期784-788,共5页

针对微电子机械系统(MEMS)陀螺温度变化影响其零偏误差的问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)和径向基函数(RBF)神经网络的陀螺零偏补偿方法。通过RBF神经网络对预处理后的陀螺零偏的温度误差建立模型,用PSO搜索RBF神经网络的最优参数... 针对微电子机械系统(MEMS)陀螺温度变化影响其零偏误差的问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)和径向基函数(RBF)神经网络的陀螺零偏补偿方法。通过RBF神经网络对预处理后的陀螺零偏的温度误差建立模型,用PSO搜索RBF神经网络的最优参数来提高其泛化能力后,将PSO-RBF神经网络最优参数用于补偿陀螺零偏。实验结果证明了该算法的有效性,经PSO-RBF神经网络算法补偿后,MEMS陀螺零偏的最大误差从0.046 (°)/s减小到0.003 4 (°)/s,标准差从0.042 7 (°)/s减小到0.001 3 (°)/s,有效提升了陀螺的零偏稳定性。 展开更多

关键词 粒子群优化 RBF神经网络 温度补偿 MEMS陀螺

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