中國慣性技術(shù)學(xué)報最新期刊目錄

陀螺陣列自適應(yīng)加權(quán)數(shù)據(jù)融合算法————作者：彭慧;黃俊;黃江峰;劉宇;林非凡;

摘要：微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）陀螺陣列信息融合可以提高測量精度。為提升融合數(shù)據(jù)精度，提出了一種基于自適應(yīng)加權(quán)的冗余陀螺數(shù)據(jù)融合算法。首先采用箱線圖算法識別并剔除傳感器數(shù)據(jù)中的異常值，然后通過靜態(tài)數(shù)據(jù)分析獲取固定權(quán)值，同時通過改進(jìn)Jousselme證據(jù)距離計算傳感器置信距離，構(gòu)建支持度函數(shù)，得到測量權(quán)值。其次，通過優(yōu)化權(quán)重分配實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的數(shù)據(jù)融合。最后用8個MEMS陀螺組成的陣列對所提算法進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表...

基于BEBLID描述子與SuperGlue補(bǔ)償匹配改進(jìn)的ORB-SLAM3算法————作者：趙義武;王星朝;黃丹丹;劉智;郭星辰;侯舒帆;

摘要：為了提高同時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）系統(tǒng)的精確性和穩(wěn)定性，在ORB-SLAM3的基礎(chǔ)上提出了一種基于BEBLID描述子與SuperGlue補(bǔ)償匹配的視覺SLAM算法。首先，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，計算BEBLID描述子，并利用這種二進(jìn)制描述子進(jìn)行特征匹配；然后，針對匹配效果不穩(wěn)定的問題，采用SuperGlue算法對具備映射關(guān)系但未成功匹配的特征點(diǎn)對補(bǔ)償匹配，以提高跟蹤的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比...

考慮下肢運(yùn)動學(xué)約束的LKPDR/INS行人導(dǎo)航算法————作者：徐向波;高森宇;朱亞輝;施方艷;張亞楠;

摘要：針對行人航位推算（PDR）中步長估計模型的準(zhǔn)確度受統(tǒng)計結(jié)果影響的問題，提出了一種考慮下肢運(yùn)動學(xué)約束的PDR算法（LKPDR）。根據(jù)下肢運(yùn)動學(xué)特點(diǎn)，將兩個慣性測量單元（IMU）分別固定在行人同側(cè)的大腿和小腿上。通過分析兩個傳感器相對位置的約束關(guān)系，基于角速度及運(yùn)動學(xué)方程進(jìn)行運(yùn)動學(xué)建模。基于LKPDR和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）設(shè)計誤差狀態(tài)卡爾曼濾波器，并在狀態(tài)向量中引入校正因子，用于補(bǔ)償導(dǎo)航誤差。經(jīng)過不...

《中國慣性技術(shù)學(xué)報》征稿簡則

摘要：<正>《中國慣性技術(shù)學(xué)報》是由中國科協(xié)主管，中國慣性技術(shù)學(xué)會、天津航海儀器研究所共同主辦的面向全國的專業(yè)性學(xué)術(shù)刊物。刊登內(nèi)容主要包括慣性系統(tǒng)、組合導(dǎo)航、慣性儀表、控制與動力學(xué)、測試方法與設(shè)備、可靠性研究等方面的最新研究成果。為保證刊物質(zhì)量，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和本刊的編排規(guī)則，特制定本簡則

改進(jìn)OneFormer分割網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)物體實(shí)時跟蹤SLAM算法————作者：陳孟元;楊蘇朋;許瑞珩;李鵬飛;

摘要：針對傳統(tǒng)視覺同時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）在動態(tài)場景下容易出現(xiàn)特征匹配錯誤，導(dǎo)致位姿定位與建圖精度下降的問題，提出了一種改進(jìn)OneFormer分割網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)物體實(shí)時跟蹤SLAM算法。首先，在Oneformer主干網(wǎng)絡(luò)內(nèi)增加特征增強(qiáng)模塊和多注意力模塊，增強(qiáng)對潛在動態(tài)區(qū)域的識別與分割。其次，結(jié)合改進(jìn)后網(wǎng)絡(luò)獲取到的RGB幀中語義信息，使用相機(jī)位姿和物體運(yùn)動偏轉(zhuǎn)角度估計物體運(yùn)動狀態(tài)。然后，將識別到的動態(tài)物...

一種低溫漂的數(shù)字石英諧振加速度計（英文）————作者：陳福彬;張浩渝;楊敏;朱嘉林;

摘要：為了抑制溫度變化對加速度計性能的影響，采用石英諧振器集群作為敏感元件，制作了一種低溫漂的數(shù)字石英諧振加速度計。在FPGA中設(shè)計了一個數(shù)字電路模塊，實(shí)現(xiàn)集成式諧振器的信號處理與融合，建立了數(shù)字石英諧振加速度計的測試系統(tǒng)。在-1 g～+1 g范圍內(nèi)，加速度計樣機(jī)標(biāo)度因數(shù)達(dá)到3561.63 Hz/g，在-10 g～+10 g范圍內(nèi)，加速度計樣機(jī)標(biāo)度因數(shù)為3542.5 Hz/g，在不同的測試范圍加速度計線...

重力儀加速度計振動整流誤差改進(jìn)方法————作者：齊國華;崔粲;吳萌萌;聶魯燕;孟兆海;張志濤;

摘要：石英撓性加速度計作為航空/海洋重力儀的重力敏感元件，在使用過程中經(jīng)常會遭遇顛簸、風(fēng)浪等振動條件，產(chǎn)生振動整流誤差，影響重力儀測量精度。針對這一問題，對加速度計的振動整流誤差機(jī)理進(jìn)行了理論分析，并對影響加速度計輸出非線性的因素進(jìn)行了仿真分析，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過優(yōu)化磁鋼性能、提高磁路結(jié)構(gòu)對稱性等措施，加速度計振動整流誤差可以降低到改進(jìn)前的1/10～1/20，重力儀系統(tǒng)振動整流誤差由原來的1 mGal降...

基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的四旋翼無人機(jī)姿態(tài)控制————作者：趙軍;何家政;孫冰寒;趙會杰;蒙志君;

摘要：穩(wěn)定的飛行控制系統(tǒng)是無人機(jī)完成各種飛行任務(wù)的關(guān)鍵。聚焦于四旋翼無人機(jī)的底層姿態(tài)控制，針對廣泛使用的比例-積分-微分（PID）控制器存在的快速響應(yīng)能力差、超調(diào)大的問題，提出一種基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的四旋翼無人機(jī)姿態(tài)控制方法。構(gòu)建了基于Gazebo仿真環(huán)境的電子樣機(jī)模型，并對角速度控制任務(wù)進(jìn)行了馬爾可夫決策建模，使用近端策略優(yōu)化（PPO）算法，完成了四旋翼無人機(jī)角速度控制任務(wù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，PPO控制器能...

一種顧及桿臂誤差的GNSS/INS傾斜測量方法————作者：王獻(xiàn)中;楊哲華;陳孔哲;孫峰;李鑫;

摘要：為提高全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）測繪一體機(jī)的作業(yè)效率和范圍，提出了一種顧及桿臂誤差的GNSS/慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）傾斜測量方法。首先利用測量桿頂端的實(shí)時動態(tài)差分定位（RTK）位置和桿尖的位置構(gòu)成的向量建立INS航向觀測方程，初始化INS航向。然后利用GNSS/INS組合算法完成INS誤差估計，并計算桿尖點(diǎn)的位置。在首次使用時，利用兩個濾波器協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)對桿臂誤差的估計。測試結(jié)果表明，桿臂誤差標(biāo)...

復(fù)雜光照環(huán)境下的視覺慣性定位方法————作者：程向紅;鐘志偉;劉豐宇;吳建峰;吳昕怡;

摘要：光流法假設(shè)條件嚴(yán)格，對光照條件、載體機(jī)動敏感。為了提高光流法特征跟蹤和匹配的穩(wěn)定性，提高視覺慣性定位精度，提出了一種基于精細(xì)預(yù)積分和自適應(yīng)特征權(quán)重的視覺慣性定位方法。首先，在傳統(tǒng)預(yù)積分模型的基礎(chǔ)上，考慮慣性元件的比例因子和非正交誤差，通過精細(xì)預(yù)積分得到關(guān)鍵幀之間的位姿變化量；其次，用其輔助光流金字塔的跟蹤迭代，減少匹配搜索時間并減少特征點(diǎn)誤匹配概率。最后，基于特征匹配置信度的差異，利用所設(shè)計的特征...

顧及視覺地圖點(diǎn)協(xié)方差的VIO/UWB融合室內(nèi)定位算法————作者：高旺;何少鵬;王澄非;潘樹國;徐錦樂;朱道華;

摘要：針對室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境中弱紋理、光線變化和動態(tài)干擾所導(dǎo)致的里程計長航時定位精度下降、易發(fā)散等問題，提出了一種以慣導(dǎo)系統(tǒng)（INS）為主線的顧及視覺地圖點(diǎn)協(xié)方差的視覺慣性里程計（VIO）/超寬帶（UWB）融合室內(nèi)定位算法。首先，對三維地圖點(diǎn)協(xié)方差進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，估計視覺里程計中地圖點(diǎn)在觀測幀中的不確定性并計算對應(yīng)的協(xié)方差。然后，根據(jù)協(xié)方差剔除動態(tài)不穩(wěn)定的視覺地圖點(diǎn)，求取剩余地圖點(diǎn)的置信度，并作為優(yōu)化權(quán)重加入到...

基于動不平衡補(bǔ)償?shù)募铀俣扔嫸�次�?xiàng)系數(shù)的精確標(biāo)定方法————作者：李巍;李大慶;湯莉;劉逸康;

摘要：針對精密離心機(jī)標(biāo)定加速度計時其動不平衡誤差將引入虛假二次項(xiàng)，導(dǎo)致加速度計二次項(xiàng)系數(shù)標(biāo)定精度差，提出了一種基于動不平衡補(bǔ)償?shù)募铀俣扔嫸�次�?xiàng)系數(shù)精確標(biāo)定方法。通過對稱安裝兩只參考加速度計作為橋梁，提出輪詢調(diào)度法和動不平衡誤差實(shí)時補(bǔ)償技術(shù)，分離并抑制了離心機(jī)動不平衡誤差對測試加速度計標(biāo)定精度的影響，顯著提升了二次項(xiàng)系數(shù)的標(biāo)定準(zhǔn)確性。參考加速度計表現(xiàn)出較穩(wěn)定的不確定度，驗(yàn)證了其作為動不平衡實(shí)驗(yàn)基準(zhǔn)器件的可...

基于BRB-CDR模型的慣導(dǎo)系統(tǒng)性能評估及使用條件分析————作者：李燦;周志杰;郭東進(jìn);汪立新;馮志超;

摘要：慣導(dǎo)系統(tǒng)性能對飛行器導(dǎo)航與制導(dǎo)精度具有至關(guān)重要的影響，為了準(zhǔn)確評估慣導(dǎo)系統(tǒng)性能，提出了考慮數(shù)據(jù)可靠度置信規(guī)則庫（BRB-CDR）的性能評估方法。根據(jù)慣導(dǎo)系統(tǒng)自身特點(diǎn)和置信規(guī)則庫（BRB）模型原理，分析了慣導(dǎo)系統(tǒng)性能評估存在的4個問題。采用BRB模型應(yīng)對樣本有限與專家知識模糊的問題，并在BRB模型中融入數(shù)據(jù)可靠度，解決傳統(tǒng)模型未考慮測量誤差的問題；針對規(guī)則匹配度和激活權(quán)重推理過程與工程實(shí)踐矛盾的問題...

復(fù)雜環(huán)境下多傳感器系統(tǒng)分布式安全融合估計————作者：仇海濤;李宇軒;朱翠;

摘要：針對帶有欺騙攻擊和信道資源受限等復(fù)雜環(huán)境下的線性時不變多傳感器系統(tǒng)，提出了一種具有事件觸發(fā)的分布式安全融合估計算法。根據(jù)測量值所含信息量和攻擊檢測需求設(shè)計事件觸發(fā)機(jī)制，確定是否更新局部估計并傳輸至融合中心；同時設(shè)計自適應(yīng)閾值，其可以隨系統(tǒng)預(yù)設(shè)的虛警率和事件觸發(fā)率自適應(yīng)地變化。在此基礎(chǔ)上，提出了一種分布式安全融合估計算法，并證明了全局估計誤差的有界性。為了驗(yàn)證所提算法的有效性，進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)...

一種通用大失準(zhǔn)角迭代快速初始對準(zhǔn)算法————作者：吉云飛;楊麗;趙博輝;

摘要：為了提升慣性測量裝置初始對準(zhǔn)的快速性，提出一種通用大失準(zhǔn)角迭代快速初始對準(zhǔn)算法。設(shè)計了正向?yàn)V波、回溯濾波、一步跟蹤的循環(huán)迭代工作流程，并系統(tǒng)闡述了其迭代周期、反饋機(jī)制的設(shè)計方法。所提算法實(shí)現(xiàn)了免粗對準(zhǔn)工作流程的同時，充分考慮工程實(shí)際，相較于傳統(tǒng)存儲對準(zhǔn)算法具有顯著的實(shí)時性優(yōu)勢，保證了對準(zhǔn)與后續(xù)導(dǎo)航的時序連續(xù)要求。經(jīng)仿真分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所提算法具備大失準(zhǔn)角狀態(tài)下120 s內(nèi)完成高精度初始對準(zhǔn)的能力，...

面向復(fù)雜場景的地圖輕量化與匹配定位方法————作者：魏東巖;巨柳蔭;紀(jì)新春;馬朝偉;袁洪;

摘要：針對移動機(jī)器人在計算、存儲與通信資源受限場景下高精度定位需求，提出一種環(huán)境特征地圖輕量化重建與匹配定位方法。設(shè)計自適應(yīng)點(diǎn)特征直方圖（APFH）描述子表征點(diǎn)特征顯著度，充分提取關(guān)鍵特征點(diǎn)構(gòu)建輕量化點(diǎn)云地圖，有效兼顧復(fù)雜場景中不同類型區(qū)域的地圖輕量化與特征豐富性。基于粗-精級聯(lián)匹配定位方法，使用采樣一致性配準(zhǔn)算法（SAC-IA）搜索匹配APFH完成粗匹配，并提出對稱化廣義迭代最近點(diǎn)算法（SGICP）進(jìn)...

融合多尺度前沿邊界信息的移動機(jī)器人自主探索方法————作者：吳蘭;李嘉琦;閆晶晶;

摘要：針對移動機(jī)器人在多障礙未知環(huán)境自主探索時，存在導(dǎo)航目標(biāo)點(diǎn)選擇盲目的問題，提出一種融合多尺度前沿邊界信息的移動機(jī)器人自主探索方法。首先，對原始代價地圖進(jìn)行一次卷積處理，得到區(qū)域型代價地圖。其次，利用聚類算法得到邊界簇密度替代原始算法以反映前沿邊界數(shù)量。再次，引入Fast特征提取以及孤立隨機(jī)森林算法，將前沿邊界的信息增益以及全局離群邊界加入到評估中。最后，將多尺度邊界信息進(jìn)行歸一化處理，重構(gòu)價值評估函...

半球諧振陀螺熱穩(wěn)態(tài)過程的解析————作者：趙萬良;宋效才;李紹良;成宇翔;楊浩;夏昕;

摘要：針對半球諧振陀螺零位容易受到溫度影響出現(xiàn)漂移，會影響陀螺測量精度和啟動時間的問題，分析了半球諧振陀螺的內(nèi)外熱源造成的半球諧振子溫度變化的熱過程。首先，分析了半球諧振陀螺傳熱學(xué)機(jī)理，建立了陀螺的傳熱學(xué)模型，得到了諧振子溫度隨時間變化關(guān)系特性；其次，利用COMSOL軟件對建立的陀螺有限元模型進(jìn)行了傳熱學(xué)仿真，仿真結(jié)果與理論模型一致；最后，通過陀螺的溫度以及上電啟動實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了理論模型和仿真的正確性...

基于改進(jìn)FSM步態(tài)檢測的PDR定位算法————作者：王中元;王少威;楊振宇;丁旭東;徐麗晶;

摘要：為提高行人航跡推算（PDR）的定位精度，提出一種基于改進(jìn)有限狀態(tài)機(jī)（FSM）步態(tài)檢測的PDR定位算法。通過引入基于K近鄰的手機(jī)姿態(tài)識別算法，實(shí)現(xiàn)FSM步態(tài)檢測算法中各項(xiàng)判斷閾值的自適應(yīng)調(diào)整，從而提高步態(tài)檢測的精度和普適性，并針對不同手機(jī)姿態(tài)建立相應(yīng)的Weinberg步長估計模型，增強(qiáng)PDR定位的魯棒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，改進(jìn)步態(tài)檢測算法不僅可以有效適應(yīng)各種運(yùn)動狀態(tài)，而且各種手機(jī)姿態(tài)下的檢測準(zhǔn)確率均達(dá)到...

考慮路徑點(diǎn)約束的攻擊時間與攻擊角度控制制導(dǎo)方法————作者：雷剛;王和;李少朋;羅煒;

摘要：為提升導(dǎo)彈武器在進(jìn)行協(xié)同打擊時的效能，對僅滿足攻擊時間與攻擊角度控制的制導(dǎo)方法進(jìn)行擴(kuò)展，設(shè)計了一種帶有路徑點(diǎn)約束的多項(xiàng)式飛行軌跡，推導(dǎo)建立了指令加速度與飛行時間的關(guān)系。通過在飛行軌跡上設(shè)置路徑點(diǎn)約束，改變了戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的飛行軌跡，提高了導(dǎo)彈的機(jī)動突防能力。通過仿真對設(shè)計的制導(dǎo)方法進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)條件下所提方法的導(dǎo)彈攻擊時間與攻擊角度誤差為0，脫靶量小于0.18 m，路徑點(diǎn)偏差小于0.12 m。仿真結(jié)果表...

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