期刊文献+
共找到993篇文章
< 1 2 50 >
每页显示 20 50 100
Unscented Kalman filter for a low-cost GNSS/IMU-based mobile mapping application under demanding conditions
1
作者 Mokhamad Nur Cahyadi Tahiyatul Asfihani +1 位作者 Hendy Fitrian Suhandri Risa Erfianti 《Geodesy and Geodynamics》 EI CSCD 2024年第2期166-176,共11页
For the last two decades,low-cost Global Navigation Satellite System(GNSS)receivers have been used in various applications.These receivers are mini-size,less expensive than geodetic-grade receivers,and in high demand.... For the last two decades,low-cost Global Navigation Satellite System(GNSS)receivers have been used in various applications.These receivers are mini-size,less expensive than geodetic-grade receivers,and in high demand.Irrespective of these outstanding features,low-cost GNSS receivers are potentially poorer hardwares with internal signal processing,resulting in lower quality.They typically come with low-cost GNSS antenna that has lower performance than their counterparts,particularly for multipath mitigation.Therefore,this research evaluated the low-cost GNSS device performance using a high-rate kinematic survey.For this purpose,these receivers were assembled with an Inertial Measurement Unit(IMU)sensor,which actively transmited data on acceleration and orientation rate during the observation.The position and navigation parameter data were obtained from the IMU readings,even without GNSS signals via the U-blox F9R GNSS/IMU device mounted on a vehicle.This research was conducted in an area with demanding conditions,such as an open sky area,an urban environment,and a shopping mall basement,to examine the device’s performance.The data were processed by two approaches:the Single Point Positioning-IMU(SPP/IMU)and the Differential GNSS-IMU(DGNSS/IMU).The Unscented Kalman Filter(UKF)was selected as a filtering algorithm due to its excellent performance in handling nonlinear system models.The result showed that integrating GNSS/IMU in SPP processing mode could increase the accuracy in eastward and northward components up to 68.28%and 66.64%.Integration of DGNSS/IMU increased the accuracy in eastward and northward components to 93.02%and 93.03%compared to the positioning of standalone GNSS.In addition,the positioning accuracy can be improved by reducing the IMU noise using low-pass and high-pass filters.This application could still not gain the expected position accuracy under signal outage conditions. 展开更多
关键词 LoW-cost GNSS GNSS/imu Single Point Positioning-imu(SPP/imu) Differential GNSS-imu(DGNSS/imu) Unscented Kalman Filter(UKF) Outageconditions
原文传递
GNSS/MEMS IMU车载组合导航中IMU比例因子误差的影响分析
2
作者 张提升 王冠 +3 位作者 陈起金 唐海亮 王立强 牛小骥 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第2期134-137,共4页
从系统状态模型出发,分析比例因子误差对组合导航精度和计算量的影响,同时基于车载运动的特点分析比例因子误差的观测性,提出一种仅保留航向陀螺仪和水平加速度计比例因子误差的降维状态模型。实验结果表明,当比例因子误差大于6×10... 从系统状态模型出发,分析比例因子误差对组合导航精度和计算量的影响,同时基于车载运动的特点分析比例因子误差的观测性,提出一种仅保留航向陀螺仪和水平加速度计比例因子误差的降维状态模型。实验结果表明,当比例因子误差大于6×10^(-3)时,增广比例因子误差有助于提高导航精度,但计算量增加约170%;降维模型能够达到高维模型的导航精度,与不增广比例因子误差相比,计算量仅增加约70%。 展开更多
关键词 车载组合导航 MEMS imu 比例因子误差 状态模型 卡尔曼滤波
下载PDF
基于改进SHKF算法的UWB/IMU组合定位方法
3
作者 黄卫华 梅宇恒 +2 位作者 章政 赵广营 刘思贤 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期34-41,共8页
针对复杂环境下超宽带(UWB)无线定位系统存在非视距(NLOS)及随机误差的问题,提出一种基于改进Sage-Husa卡尔曼滤波算法(SHKF)的UWB/IMU组合定位方法。首先,设计了一种基于概率密度的提升树,将UWB/IMU特征数据的概率分布密度引入提升树... 针对复杂环境下超宽带(UWB)无线定位系统存在非视距(NLOS)及随机误差的问题,提出一种基于改进Sage-Husa卡尔曼滤波算法(SHKF)的UWB/IMU组合定位方法。首先,设计了一种基于概率密度的提升树,将UWB/IMU特征数据的概率分布密度引入提升树的损失函数中,鉴别出NLOS信号;然后,设计了一种改进SHKF算法,根据新息变化趋势定义自适应因子,实时调整对新息误差修正的策略以调节历史噪声对当前定位的影响,进而提升UWB/IMU组合定位的稳定性和精度。实验结果表明,所提方法将NLOS信号鉴别精度提升至99.12%,定位均方根误差降低至4.30 cm,提升了复杂环境下UWB/IMU组合系统定位精度。 展开更多
关键词 非视距 Sage-Husa卡尔曼滤波 UWB/imu组合定位 提升树
下载PDF
基于MEMS IMU的GNSS RTK/INS紧组合定位分析
4
作者 谢晴 张全 +3 位作者 章红平 陈德忠 李治君 崔宇璐 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第1期89-95,共7页
本文针对复杂动态的城市环境自动驾驶规模化应用需求,提出惯性单元辅助RTK快速收敛的自动驾驶低成本、高精度定位方法。使用MEMS IMU M39和战术级IMU Pos320,通过对多组实测车载数据进行仿真中断,得到INS位置漂移误差、模糊度收敛时间... 本文针对复杂动态的城市环境自动驾驶规模化应用需求,提出惯性单元辅助RTK快速收敛的自动驾驶低成本、高精度定位方法。使用MEMS IMU M39和战术级IMU Pos320,通过对多组实测车载数据进行仿真中断,得到INS位置漂移误差、模糊度收敛时间、模糊度固定正确性指标,再对无惯导辅助、M39辅助模糊度固定和Pos320辅助3种情形下的模糊度固定时间和定位精度进行了统计和分析。结果表明,M39在GNSS中断5 s时可辅助RTK实现模糊度瞬时固定,中断时间为10 s时可以将RTK模糊度收敛时间压缩至1/4。MEMS IMU的加入使得RTK模糊度固定错误个数显著下降,10 cm以内高精度定位占比由62.25%提高至98.44%。试验验证了MEMS IMU辅助RTK能够加快模糊度收敛速度,提高了其在自动驾驶导航定位应用中的精度和可靠性。 展开更多
关键词 组合导航 RTK/INS紧组合 MEMS imu 载波相位 模糊度固定
原文传递
考虑设计姿态辅助IMU/ODO的轨道不平顺检测算法
5
作者 李松伟 乔书波 +2 位作者 马洪磊 杨显赐 彭华东 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期120-127,共8页
采用GNSS定位的轨道几何状态测量仪在隧道、地铁等GNSS拒止环境中无法工作.由于即使铁路轨道发生变形,其仍然接近设计线形,实际轨道位置与其设计值的差异始终保持在一定范围内.本文结合铁路设计参数与惯导/里程计信息,提出一种考虑设计... 采用GNSS定位的轨道几何状态测量仪在隧道、地铁等GNSS拒止环境中无法工作.由于即使铁路轨道发生变形,其仍然接近设计线形,实际轨道位置与其设计值的差异始终保持在一定范围内.本文结合铁路设计参数与惯导/里程计信息,提出一种考虑设计姿态辅助IMU/ODO的轨道不平顺检测算法,该方法将设计姿态与惯导解算姿态相结合进行卡尔曼滤波,并使用里程计速度进行航位推算.通过计算实验,分析了轨道设计姿态信息对轨道不平顺检测精度的提升作用.实验结果表明:铁路设计姿态信息能够显著提高轨道不平顺检测精度,所提方法较基于全站仪辅助的动态检测方法,在30 m弦轨道不平顺检测精度相当,且整体检测效率较高,可以满足日常轨道检测的需要. 展开更多
关键词 设计姿态 imu/ODO 轨道不平顺 卡尔曼滤波 动态检测
下载PDF
基于无迹卡尔曼滤波和小波分析的IMU传感器去噪技术研究
6
作者 阳兆哲 李跃忠 吴光文 《现代电子技术》 北大核心 2024年第5期53-59,共7页
获得精确的姿态信息是跌倒检测的关键。文中在姿态角解算问题中提出一种基于无迹卡尔曼滤波和小波滤波的改进方法,通过Savitzky-Golay滤波器和小波滤波融合算法对加速度计以及陀螺仪数据进行降噪处理,利用降噪后的加速度数据对陀螺仪数... 获得精确的姿态信息是跌倒检测的关键。文中在姿态角解算问题中提出一种基于无迹卡尔曼滤波和小波滤波的改进方法,通过Savitzky-Golay滤波器和小波滤波融合算法对加速度计以及陀螺仪数据进行降噪处理,利用降噪后的加速度数据对陀螺仪数据进行PI积分补偿,将补偿后的陀螺仪数据进行Mahony解算,其结果作为无迹卡尔曼滤波的状态信息;其次通过加速度值解算,将其结果作为无迹卡尔曼滤波的量测信息实现姿态解算。实验表明,在静态条件下,相对于常见的扩展卡尔曼滤波融合切比雪夫滤波算法,该方法使IMU传感器原始加速度计精度提高了83.3%,姿态角标准差平均减少了0.00193,能够有效地减少随机噪声。零点漂移、高斯噪声对IMU传感器姿态角信号的影响,使跌倒检测系统在复杂的环境条件下具有较高的精度以及稳定性。 展开更多
关键词 跌倒检测 小波滤波 Savitzky-Golay滤波器 无迹卡尔曼滤波 imu传感器 姿态角
下载PDF
基于GNSS+IMU的草方格固沙机自动巡航控制系统
7
作者 林子钧 尤德安 +3 位作者 廖滔 张嘉谋 彭志锋 王红军 《农机化研究》 北大核心 2024年第5期37-44,共8页
为了实现草方格固沙机的智能化工作,提出了一种基于GNSS+IMU的草方格固沙机自动巡航控制系统。系统以STM32F407VGT6作为主控芯片,将GNSS(全球导航卫星系统)和IMU(惯性测量单元)的位置、速度和航向角数据通过卡尔曼滤波算法融合,得到最... 为了实现草方格固沙机的智能化工作,提出了一种基于GNSS+IMU的草方格固沙机自动巡航控制系统。系统以STM32F407VGT6作为主控芯片,将GNSS(全球导航卫星系统)和IMU(惯性测量单元)的位置、速度和航向角数据通过卡尔曼滤波算法融合,得到最优估计数据;然后,将最优估计数据输入增量式PID算法,以实现草方格固沙机在预定义区域内稳定的导航工作。同时,设计了Android APP终端,实现了用户终端对草方格固沙机的智能监控。研究结果表明:系统导航工作直线航向角偏差RMS不超过0.45,最大偏差不超过1.5°,满足草方格固沙机自动巡航工作的基本需求,体现了草方格固沙机在智能化定位导航方面的可行性与稳定性,可为草方格固沙机实现荒漠化治理提供依据。 展开更多
关键词 草方格固沙机 GNSS imu 卡尔曼滤波 PID 自动巡航
下载PDF
基于伪距残差和新息的GNSS/IMU抗差自适应定位算法
8
作者 刘正午 孙蕊 蒋磊 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1316-1324,共9页
在全球导航卫星系统(GNSS)和惯性测量元件(IMU)组合导航系统中,抗差滤波和自适应滤波常被用于提高组合导航的定位精度。但是抗差滤波和自适应滤波所适用的条件不同,使用不当反而可能会降低组合导航的定位精度,针对此问题,提出基于伪距... 在全球导航卫星系统(GNSS)和惯性测量元件(IMU)组合导航系统中,抗差滤波和自适应滤波常被用于提高组合导航的定位精度。但是抗差滤波和自适应滤波所适用的条件不同,使用不当反而可能会降低组合导航的定位精度,针对此问题,提出基于伪距残差和新息的GNSS/IMU抗差自适应定位算法。所提算法基于伪距残差评估GNSS的定位质量,选择合适的滤波算法进行GNSS/IMU组合导航解算。在长时间GNSS定位质量较差时,基于新息和伪距残差判断是否IMU运动学推算误差大于GNSS观测值误差,从而根据判断的结果选择是否采用抗差因子。结果表明:所提算法相对于扩展卡尔曼滤波算法在东、北和天方向上分别提高36.05%、22.71%和56.22%的定位精度。 展开更多
关键词 伪距残差 新息 抗差滤波 自适应滤波 GNSS/imu组合导航
原文传递
IMU/DGPS辅助航测技术在航测成图系统中的应用
9
作者 徐健 《测绘与空间地理信息》 2024年第2期200-203,共4页
由于我国目前的航测成图系统在实际作业中的测绘精度不足,影响了航测成图的质量,因此,对IMU/DGPS辅助航测技术在航测成图系统中的应用展开研究。基于IMU/DGPS辅助航空摄影,布设控制点,获取空间坐标和地形图数据编辑建库,引入图形数据,... 由于我国目前的航测成图系统在实际作业中的测绘精度不足,影响了航测成图的质量,因此,对IMU/DGPS辅助航测技术在航测成图系统中的应用展开研究。基于IMU/DGPS辅助航空摄影,布设控制点,获取空间坐标和地形图数据编辑建库,引入图形数据,对数据文件进行命名。构建数字地面模型,转换模型数据格式,通过影像增强与纠正,凸显地物特征差异。经实验论证分析,本文控制点布设方案和影像质量符合规范要求,航测成图的精度误差远远低于精度要求的误差,证明本文方法具有有效性。 展开更多
关键词 航空摄影 imu/DGPS 航测成图系统 图形数据 影像纠正 地面模型
下载PDF
捷联惯导系统IMU误差特性分析
10
作者 徐开俊 董韵 +2 位作者 杨泳 孔令兵 魏阳 《西安航空学院学报》 2024年第1期1-6,共6页
为了优化捷联惯导系统惯性测量单元性能,首先,从惯性导航系统工作原理出发,细致梳理捷联惯导误差模型,对惯性测量单元常见误差源分类,重点分析主流民航客机机型捷联惯导惯性测量单元的误差特性;然后,对由5个直线段和4个转弯组成的矩形... 为了优化捷联惯导系统惯性测量单元性能,首先,从惯性导航系统工作原理出发,细致梳理捷联惯导误差模型,对惯性测量单元常见误差源分类,重点分析主流民航客机机型捷联惯导惯性测量单元的误差特性;然后,对由5个直线段和4个转弯组成的矩形起落航线,在无误差的理想模式和设置导航级捷联惯导惯性测量单元误差参数模式,分别进行轨迹仿真;最后,在飞行轨迹的姿态、速度、位置误差三维方向对比分析。结果表明,IMU误差诱使飞行轨迹随时间有偏离趋势,高度误差波动始终非常平稳,水平方向误差在一定时间后大幅度发散,表现出惯性导航性能的固有缺陷,即误差随时间的推移逐渐累积,会在一段平稳时间后呈发散趋势。因此在实际使用惯导中可以使用特殊的算法和硬件平台以延长误差发散之前的时间,也可以通过与GPS等数据进行组合导航的方式抑制其发散趋势。研究结果为进一步进行组合导航算法优化奠定基础。 展开更多
关键词 捷联惯导 惯性测量单元 误差特性
下载PDF
基于UWB和IMU融合的果园采摘机器人定位的研究和设计
11
作者 姚竣铧 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第3期0044-0047,共4页
为了提高果园采摘效率,实现机器人自主定位,本文提出了一种基于UWB和IMU融合的定位方案,并论证了其可行性和优越性。本文首先介绍了UWB和IMU的原理和特点,然后设计了系统的硬件组成和软件流程,使用卡尔曼滤波进行数据融合,最后通过实验... 为了提高果园采摘效率,实现机器人自主定位,本文提出了一种基于UWB和IMU融合的定位方案,并论证了其可行性和优越性。本文首先介绍了UWB和IMU的原理和特点,然后设计了系统的硬件组成和软件流程,使用卡尔曼滤波进行数据融合,最后通过实验验证了方案的定位精度和稳定性,与单独使用UWB或IMU的定位方法相比,有显著的改善。本文的研究对于果园采摘机器人的定位技术的发展有一定的参考价值和指导意义。 展开更多
关键词 UWB imu 数据融合 卡尔曼滤波 果园采摘机器人 定位
下载PDF
基于IMU在线校准的SLAM精度提升方法研究
12
作者 周霆威 乔贵方 +2 位作者 刘娣 付冬梅 张颖 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第3期1-5,共5页
基于多传感器融合的SLAM算法是当前移动机器人实现精准定位和导航的关键技术之一,在分析了惯性测量单元(IMU)的系统误差会对SLAM算法的建图和导航精度影响较大,并且IMU的系统误差会随工作时间发生变化的问题后,提出了一种易于实现的IMU... 基于多传感器融合的SLAM算法是当前移动机器人实现精准定位和导航的关键技术之一,在分析了惯性测量单元(IMU)的系统误差会对SLAM算法的建图和导航精度影响较大,并且IMU的系统误差会随工作时间发生变化的问题后,提出了一种易于实现的IMU在线标定方法。该标定方法首先建立了IMU中加速度计和陀螺仪的误差模型。其次通过二维云台实现IMU的姿态调整。然后通过读取加速度传感器的静态数值实现加速度计的误差参数辨识。最后以标定后的加速度计输出数据和陀螺仪计算的旋转矩阵,实现陀螺仪的误差参数辨识。为验证以上标定算法的效果,文中基于标定前后的IMU分别进行SLAM建图实验,实验结果表明,基于标定后IMU的建图精度更好。 展开更多
关键词 惯性测量单元 误差标定 即时定位与地图构建 移动机器人 在线校准
下载PDF
露天煤矿环境下基于LiDAR/IMU的紧耦合SLAM算法研究
13
作者 马宝良 崔丽珍 +1 位作者 李敏超 张清宇 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期236-244,共9页
随着人工智能和无人驾驶等相关学科的快速发展,煤矿装备的智能化和无人化成为了新的趋势。智能设备的应用将大幅提高煤矿作业的生产力以及人员安全性。露天煤矿地形复杂,与城市环境相比无明显的几何特征,具有分段相似性,利用现有以激光... 随着人工智能和无人驾驶等相关学科的快速发展,煤矿装备的智能化和无人化成为了新的趋势。智能设备的应用将大幅提高煤矿作业的生产力以及人员安全性。露天煤矿地形复杂,与城市环境相比无明显的几何特征,具有分段相似性,利用现有以激光雷达为主的同时定位与建图(Simultaneous Localization and Mapping,SLAM)方案在该环境下易出现定位漂移和建图误差较大等现象。针对上述问题,提出了一种基于激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)和惯导(Inertial Measurement Unit,IMU)紧耦合的SLAM算法,该算法使用LiDAR和IMU两种传感器作为数据输入,对数据进行预处理,前端利用迭代扩展卡尔曼滤波器将预处理后的LiDAR特征点与IMU数据相融合,并使用后向传播来矫正雷达运动畸变,后端利用雷达相对位姿因子将LiDAR帧间配准结果作为约束因子与回环因子共同完成全局因子图优化。利用开源数据集和露天煤矿实地数据集验证了算法的鲁棒性和精确性。试验结果表明在城市结构化环境中文中所提算法与当前激光SLAM算法精度保持一致,而针对长达两千多米的露天煤矿实地环境,所提算法较FAST-LIO2、LIO-SAM紧耦合算法在定位精度上分别提高了46.00%和23.15%,且具有更高的鲁棒性。 展开更多
关键词 露天煤矿 同时定位与地图构建 激光雷达 惯性导航 因子图
下载PDF
Android终端中IMU数据质量分析
14
作者 刘照田 赵兴旺 陶安迪 《南方农机》 2024年第9期128-132,共5页
【目的】受制造工艺与制作成本的约束,Android智能终端中的惯性测量单元原始数据精度较低且包含大量噪声,不能直接使用,导致用户位置服务的体验感较差,亟需对IMU数据质量进行分析,优化设计方法。【方法】通过Allan方差分析法对荣耀8手... 【目的】受制造工艺与制作成本的约束,Android智能终端中的惯性测量单元原始数据精度较低且包含大量噪声,不能直接使用,导致用户位置服务的体验感较差,亟需对IMU数据质量进行分析,优化设计方法。【方法】通过Allan方差分析法对荣耀8手机和三星Tab S7+平板电脑的IMU原始数据进行分析,得到影响智能终端原始数据精度的各项误差源系数。【结果】1)三星Tab S7+平板电脑IMU输出的陀螺仪数据噪声相比于荣耀8手机更大,且原始数据带宽更宽、数据尖峰较多。2)两种设备的零偏不稳定性、角速率随机游走、速率斜坡数值较大,是影响智能终端IMU数据质量的主要误差源。【结论】同环境下,荣耀8智能手机IMU原始数据精度优于三星Tab S7+平板电脑。未来,可以通过低通滤波等方式减弱量化噪声对IMU数据采集精度的影响,也可通过误差建模的方式予以估计和补偿,提高智能设备IMU数据质量。 展开更多
关键词 Android智能终端 惯性测量单元 ALLAN方差 误差分析
下载PDF
基于IMU传感器与深度度量学习的人体行为识别算法
15
作者 时尚 何正燃 董恒 《移动通信》 2024年第3期131-136,共6页
人体行为识别可以定义为通过一系列观察和周围环境来确定一个人的各种姿势和日常活动。很多研究尝试将深度学习技术用于HAR中,然而,现有的基于DL的HAR方法存在复杂度较高、算力需求大和泛化性与鲁棒性不足的问题。为了解决上述问题,围... 人体行为识别可以定义为通过一系列观察和周围环境来确定一个人的各种姿势和日常活动。很多研究尝试将深度学习技术用于HAR中,然而,现有的基于DL的HAR方法存在复杂度较高、算力需求大和泛化性与鲁棒性不足的问题。为了解决上述问题,围绕基于智能手机内置IMU传感器的HAR方法,提出了一种名为RMDML的HAR方法,该方法结合了轻量化神经网络Res-MLP和深度度量学习的特征嵌入技术,旨在提取具有可分离性与可判别性的泛化特征,从而提高模型识别性能和泛化性能。RMDML模型在公开数据集UCI HAR上取得了97.26%的准确率,高于几种常见的HAR算法,证明了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 人体行为识别 惯性测量单元传感器 残差多层感知机 度量学习
下载PDF
基于容积卡尔曼滤波的RSSI/IMU组合室内定位系统研究
16
作者 沈东徽 卜雄洙 《仪表技术》 2024年第1期48-52,69,共6页
在物联网时代,跟踪定位室内环境中物体至关重要。针对接收信号强度指示(RSSI)定位方差大和惯性测量单元(IMU)定位存在累积误差的问题,研究并实现了一种使用容积卡尔曼滤波算法对RSSI定位和IMU定位进行数据融合的方法。以ZigBee开发板为R... 在物联网时代,跟踪定位室内环境中物体至关重要。针对接收信号强度指示(RSSI)定位方差大和惯性测量单元(IMU)定位存在累积误差的问题,研究并实现了一种使用容积卡尔曼滤波算法对RSSI定位和IMU定位进行数据融合的方法。以ZigBee开发板为RSSI的硬件载体,采用质心定位法将RSSI转换为坐标信息;待测目标搭载MPU9250提供IMU数据,并进行室内跟踪定位实验;使用容积卡尔曼滤波算法对实验数据进行改进,并与原坐标信息数据进行对比。结果显示,使用了容积卡尔曼滤波算法后的改进数据相比原数据在精确度上提高了20.8%。该定位系统具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 容积卡尔曼滤波 接收信号强度指示 惯性测量单元 质心定位法 室内定位
原文传递
果园机器人LiDAR/IMU紧耦合实时定位与建图方法
17
作者 沈跃 肖鑫桦 +1 位作者 刘慧 张璇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期20-28,48,共10页
针对果园环境中GNSS定位信号易丢失和传统SLAM算法鲁棒性较差的问题,本文提出一种基于LiDAR/IMU紧耦合框架的全局无偏状态估计果园机器人定位与建图方法。LiDAR/IMU紧耦合框架基于因子图进行多源约束的IMU里程计构建,实时输出高频位姿信... 针对果园环境中GNSS定位信号易丢失和传统SLAM算法鲁棒性较差的问题,本文提出一种基于LiDAR/IMU紧耦合框架的全局无偏状态估计果园机器人定位与建图方法。LiDAR/IMU紧耦合框架基于因子图进行多源约束的IMU里程计构建,实时输出高频位姿信息,IMU里程计因子和预积分因子优化LiDAR里程计并提供位姿先验约束IMU零偏。引入局部点云地图参与特征点云粗匹配和非特征点云递进式匹配进一步稠密化源点云,改善LiDAR里程计的性能。融合GPS信号与LiDAR/IMU紧耦合框架的地图构建,能够得到准确且高频连续的位姿信息,提高点云地图的复用率。在果园和苗木等场景验证了该算法的性能,实验结果表明,与LIO-SAM等算法相比,定位精度维持在0.05 m左右,均方根误差为0.0162 m。本文算法使机器人具有更高的精度、实时性和鲁棒性,有效降低了系统累积误差,保证了所构建地图的全局一致性。 展开更多
关键词 果园机器人 三维点云地图 多传感器融合 实时建图与定位 LIDAR imu
下载PDF
融合IMU信息的三维激光SLAM方法
18
作者 张明 章国宝 朱宏伟 《电子科技》 2023年第6期27-33,共7页
针对激光雷达SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法定位精确度不高且鲁棒性较差的问题,文中提出了一种融合IMU(Inertial Measurement Unit)数据到三维点云配准过程的SLAM方法。在LeGO-LOAM(Lightweight and Ground-Optimize... 针对激光雷达SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)算法定位精确度不高且鲁棒性较差的问题,文中提出了一种融合IMU(Inertial Measurement Unit)数据到三维点云配准过程的SLAM方法。在LeGO-LOAM(Lightweight and Ground-Optimized Lidar Odometry and Mapping on Variable Terrain)算法的研究基础上,在地面点提取环节引入IMU数据,将点云映射到世界坐标系下,减小载体抖动对地面点提取的影响。利用IMU输出信息消除点云由于载体运动产生的畸变,增强算法的鲁棒性。使用三点聚类法对一帧点云进行聚类分析,减少杂点的干扰,加快点云配准过程,提高了算法定位精度;同时引入闭环检测,减小匹配过程中的累积误差,得到全局最优解。结果表明,在大型户外干扰较多的环境中,改进SLAM算法减少了求解得到的轨迹波动,提升了点云配准精度,增强了算法的鲁棒性。 展开更多
关键词 多信息融合 激光雷达 imu 三点聚类 LeGO-LOAM 轨迹解算 激光SLAM
下载PDF
模值观测IMU零偏快速标定技术
19
作者 马国驹 刘鹏娇 邢博文 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期264-269,共6页
分析针对外场试验对惯组零偏标定提出的时间短、精度高的要求,提出了一种基于模观测法的惯组零偏快速标定方法,通过分别构建惯组中三轴陀螺测量信息与地球自转角速度的模值方程和三轴加速度计测量信息与当地重力加速度的模值方程,以惯组... 分析针对外场试验对惯组零偏标定提出的时间短、精度高的要求,提出了一种基于模观测法的惯组零偏快速标定方法,通过分别构建惯组中三轴陀螺测量信息与地球自转角速度的模值方程和三轴加速度计测量信息与当地重力加速度的模值方程,以惯组3个敏感轴分别大致朝上三位置静态1 min测量信息构建零偏非线性方程组,通过遗传算法最小值寻优获得惯组的零偏标定结果。结果表明:整个惯组零偏标定仅需约3 min,而且不用借助转位机构,仅需让每个敏感轴大致朝上保持静态1 min,适用于外场惯组零偏快速标定;利用仿真和试验验证了所提出方法的有效性,计算值与参考值的偏差均比对应精度的惯组精度高一个数量级,即惯组零偏模标定计算结果与参考值相差在可容许的范围内;验证了所提出方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 imu零偏标定 模值观测 姿态误差
下载PDF
基于IMU/UWB的井下采煤工作面端头采煤机定位试验研究 被引量:1
20
作者 曹波 王世博 +1 位作者 葛世荣 鲁程 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期217-228,共12页
采煤机自主定位装置的长期精度是采煤工作面智能开采的重要研究内容。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,建立了基于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)/超宽带(Ultra-Wideband,UWB)融合定位的模型,提出了采煤工... 采煤机自主定位装置的长期精度是采煤工作面智能开采的重要研究内容。针对当前采煤机定位精度难以满足自动开采的需求,建立了基于惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)/超宽带(Ultra-Wideband,UWB)融合定位的模型,提出了采煤工作面端头自主修正补偿惯性导航定位装置的漂移误差,利用IMU/UWB的融合结果对惯性导航定位装置的位置和姿态进行自主纠偏,能实时补偿IMU的偏差,实现采煤机长期高精度自主循环截割。为减小不确定的测量噪声对定位结果的影响,提出了利用变分无迹卡尔曼滤波(Variational Bayesian unscented Kalman filter,VB-UKF)技术对定位结果进行平滑处理,进一步提升融合定位精度,在太原重型机械有限公司开展了地面采煤机融合定位试验和山东能源集团济三工作面端头开展井下采煤机机载试验,验证采煤工作面端头的定位精度。试验结果表明,IMU/UWB融合定位精度高于单纯的UWB解算的精度;经过VB-UKF算法平滑后,井下试验的IMU/UWB融合定位的x轴和z轴方向的平均误差分别从0.102 m和0.194 m降低为0.082 m和0.158 m,平均精度对应的提升了19.6%和18.6%;3个姿态角的误差小于2°,在融合定位模型中利用误差扩展卡尔曼滤波实时补偿修正IMU的偏差,能有效的抑制IMU姿态角的漂移,井下现场试验证明了采煤工作面端头定位方法的有效性,为井下IMU/UWB融合定位的应用提供较好的参考和经验。 展开更多
关键词 采煤机 采煤工作面 端头定位 超宽带 imu
下载PDF
上一页 1 2 50 下一页 到第
使用帮助 返回顶部