【摘 要】
:
针对无人机集群协同定位的问题,提出了一种基于改进麻雀搜索算法的无人机集群置信传播协同定位方法。基于置信传播原理构建无人机集群的因子图模型,通过不断更新推断,以求得每个节点的后验概率分布;采用几何精度因子(GDOP)值为适应度函数,并对原始麻雀搜索算法进行混沌初始化和自适应变异改进,改善了算法限于局部最优的问题并提高了算法快速收敛性能。仿真结果表明,改进麻雀搜索算法在收敛精度和速度上实现了最优,大幅提升了僚机的定位精度,集群中定位误差小于0.5 m的累积误差分布达到了97.1%,高于原始置信传播的81.9%
【机 构】
:
南京航空航天大学自动化学院导航研究中心,先进飞行器导航、控制与健康管理工业和信息化部重点实验室
【基金项目】
:
国家自然科学基金(61873125,62073163),国防科技创新特区项目支持,江苏省自然科学基金(BK20181291),中央高校基本科研业务费专项基金(NZ2020004),航空科学基金项目资助(ASFC-2020Z071052001),高等学校学科创新引智计划资助(B20007),上海航天科技创新基金项目资助(SAST2019-085),高端专家引进计划(G20200010142)。
论文部分内容阅读
针对无人机集群协同定位的问题,提出了一种基于改进麻雀搜索算法的无人机集群置信传播协同定位方法。基于置信传播原理构建无人机集群的因子图模型,通过不断更新推断,以求得每个节点的后验概率分布;采用几何精度因子(GDOP)值为适应度函数,并对原始麻雀搜索算法进行混沌初始化和自适应变异改进,改善了算法限于局部最优的问题并提高了算法快速收敛性能。仿真结果表明,改进麻雀搜索算法在收敛精度和速度上实现了最优,大幅提升了僚机的定位精度,集群中定位误差小于0.5 m的累积误差分布达到了97.1%,高于原始置信传播的81.9%
其他文献
针对水下环境影响导致DVL回波个数小于4,常规惯性/DVL组合导航无法进行,对DVL的回波信息利用不充分的问题,提出了一种基于波束域信息的SINS/DVL组合导航方法。直接将DVL测量的波束域信息与惯导系统速度转化得到的频移差值作为观测量,考虑惯导以及DVL的多项误差,建立基于频移观测量的卡尔曼滤波模型,实现对惯导系统误差和DVL误差估计与修正。数学仿真及试验结果表明:所提方法与基于速度匹配的算法相比,组合导航定位精度提高30%以上,多普勒信息的利用率以及对水下复杂环境的适应性均有显著提升。
基于视觉的同时定位与建图(VSLAM)已广泛应用于室内机器人导航任务中。面向自主导航及地图复用性的需求,实时三维重建需克服环境光照不均、角点提取数量及质量不高、位姿漂移等问题。为此,提出构建一类基于稀疏直接法单尺度Retinex的SLAM(RDSOL)系统。RDSOL继承稀疏直接法里程计(DSO)主体框架,算法上打破后者前端光度标定及无回环检测模块的设计,通过单尺度Retinex图像增强及添加闭环
To investigate the longitudinal deformation profile(LDP)of a deep tunnel in non-hydrostatic condition,an analytical model is proposed in our study.In this model,the problem is considered as a superposition of two partial models,and the displacement field
针对复杂环境中双目视觉/惯性里程计系统模型不固定和量测噪声易发生变化的问题,提出了基于滤波器估计的紧耦合视觉惯性里程计(VIO)信息融合方法。将交互式多模型(IMM)估计与多状态约束卡尔曼滤波(MSCKF)算法相结合提出一种交互式多模型多状态约束卡尔曼滤波(IMM-MSCKF)算法。该算法以MSCKF为模型匹配子滤波器,将各子滤波器的输入、输出进行交互融合,实现对VIO系统状态估计。通过KITTI
水下重力场匹配导航的SITAN算法综合了扩展卡尔曼滤波技术和地形随机线性化技术,具有实时性好、可操作性强等特点。针对其在粗差探测方面的不足,引入抗差估计方法,通过设置调节因子,降低了异常点状态矩阵和增益矩阵等对下一位置点的影响,来改善导航位置精度,增强可靠性。仿真试验结果表明,采用一般SITAN算法的水下重力匹配导航位置精度均值为2~3 n mile,引入抗差方法后,导航位置精度保持在1 n mile以内,精度水平提升50%以上。抗差估计方法用于水下重力匹配导航,具有较好的精度改善作用。
Impact drop tests are routinely used to examine the dynamic performance of rockbolts.Numerous impact tests have been carried out in the past decades on independ
为了研究环境的微重力水平及其对科学实验的影响,通常使用石英挠性或静电悬浮等力平衡式加速度计测量微重力大小,但两者都属于相对加速度测量,石英挠性加速度计有偏值,精度有限,静电悬浮式则量程较小。受绝对重力仪的启发,提出使用激光干涉方式测量绝对微重力的方法,以期取得更好的测量精度。相较于传统的微重力测量手段,通过改进的马赫-曾德尔干涉方法,周期性测量目标质量块的绝对位移,进而通过软件拟合,得到微重力加速度变化值。首先采用数值仿真模拟落塔运行过程中运行状态、微重力来源以及误差来源,定性分析其运动过程。指标分析与仿
针对传统视觉惯性SLAM初始化阶段收敛速度慢、准确性低以及抗干扰能力较弱,实时优化过程局部轨迹累计误差高、后端优化精度低等问题,提出一种双重初始化和关键帧分级优化的改进视觉惯性SLAM方法。在视觉惯性导航系统(VINS)初始化基础上构建观测样本情形评估函数,评估状态误差信息矩阵,判断初始化算法终止条件,缩短初始化时间,提高系统鲁棒性。在后端优化阶段建立紧耦合图优化模型,在滑动窗口优化之前以共视关系
通过对1991 —2020年越冬期灾害调查、历史灾情查阅和专家评估,初步建立美味系猕猴桃越冬冻害症状及对应指标的3级评价标准。基于对美味系猕猴桃陕西及河南4个主栽县28例灾害个例致灾因子的主成分分析和K-means聚类分析,构建了美味系猕猴桃越冬冻害的综合指标及分级标准,并用3个主栽县资料进行验证。结果表明:美味系猕猴桃越冬冻害轻度、中度、重度发生的低温指标(TD)分别为- 12.0℃2.15;美味系猕猴桃越冬冻害低温指标及综合指标等级划分在3个县验证应用结果均与实际情况基本相符。研
空芯微结构光纤突破了传统光纤框架下由传输介质决定的难以解决的本征物理问题,可解放光纤陀螺应用中的材料限制,为光纤陀螺性能提升带来重要的驱动力。首先,在理论上定量分析了空芯微结构光纤对光纤陀螺诸多误差项的抑制程度,包括Shupe、Faraday、Kerr、偏振、和Rayleigh等误差;之后,构建了环圈长度300 m的空芯微结构光纤陀螺样机,在同等规格条件下与传统光纤陀螺开展了性能比对实验。实验结果表明,空芯微结构光纤陀螺温度特性相比传统光纤陀螺提升了2.5倍。理论和实验均证实空芯微结构光纤是光纤陀螺环境适