导读:本文包含了导航算法优化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:捷联式惯性导航系统,优化对准,逆向导航,观测矢量
导航算法优化论文文献综述
朱兵,许江宁,吴苗,李京书,何泓洋[1]（2019）在《基于逆向导航算法的捷联式惯性导航系统改进优化对准方法》一文中研究指出快速性和精度是捷联式惯性导航系统动基座初始对准的重要指标。优化对准方法(OAM)在短时间内难以获取足够多的观测信息,导致对准性能降低。针对此问题,提出一种基于逆向导航算法的改进动基座初始粗对准(IMCA)方法。通过逆向导航算法对存储的陀螺仪和加速度计数据进行虚拟延长并加以反复利用,扩展积分区间长度,以构建新的观测矢量、实现对准精度的提升。推导了载体坐标系下的OAM,分析了观测矢量包含的信息量对姿态确定精度的影响。基于车载实测数据,分别利用OAM和IMCA方法进行动基座初始对准试验,结果表明:相比于OAM,IMCA方法可在相同条件下实现更高精度的初始对准; IMCA方法应用在载体坐标系下动基座初始对准中是可行、有效的。(本文来源于《兵工学报》期刊2019年09期）
桑迪[2]（2019）在《基于图优化激光SLAM的AGV室内自主导航算法研究》一文中研究指出传统物料运输主要是由叉车、拖车等设备组成,工作中需要大量人员的参与,但劳动力成本高、效率低,难以满足企业未来发展的需求。AGV作为轮式机器人因具有工作范围广、部署方便等特点,作为一种重要运输设备开始大量应用。为提高AGV运行灵活性,降低对车间现场施工难度,研究一种自主导航AGV对实现物料运输自动化程度提高具有重要意义。本文通过分析总结基于SLAM的自主导航研究现状,对AGV系统的机械结构、软硬件、图优化算法等方面进行研究,搭建AGV的软硬件系统,主要研究内容如下:分析室内结构化环境中的线段特征,针对PDBS算法在区域分割时无法提取角点、IEPF算法提取过程中无法识别断点造成线段提取失败问题,提出一种PDBS与IEPF方法结合的线段特征混合提取算法,通过对室内采集数据,利用PDBS、IEPF及混合算法分别进行线段特征提取与实际环境对比,改进算法提取角点数量为5,断点数量为4与环境相符,结果表明混合提取算法与实际环境更接近,验证混合算法有效性。基于图论及非线性最小二乘算法研究图优化算法原理及基本框架,针对ICP算法在位姿求解过程中计算量大的问题,提出一种将陀螺仪输出的航向角代替ICP计算过程中航向角的方法,通过对环境中的6组不同位姿下对ICP算法及改进ICP算法进行精度和计算时间测试,改进ICP算法所用计算时间从改进前的平均值为0.109秒降到0.075秒,位姿误差绝对值的平均值从(6.83,32.17,0.89°)降到(3.50,12.83,0.46°),验证改进ICP算法从速度和精度上优于ICP算法。基于图优化框架及ROS分布式特点,分别在实验室内8m×4m环境、某80m×40m长廊环境进行实验,通过对优化前和优化后的地图进行对比,同一个环境下多次激光扫描得到的地图重合性得到了提高,验证了图优化建图效果。通过对两种环境下地图与实际环境中线段采样并进行长度误差对比,在8m×4m实验室室内环境下所构建地图线段长度的平均误差比80m×40m长廊环境下小2.95%,实验表明环境内线段等特征数量较多及在环境范围小里程计误差积累较小情况下,有利于机器人定位及构建地图精度提高。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-22）
周绍磊,李松林,戴洪德,全闻捷[3]（2018）在《一种优化高度通道的行人导航算法》一文中研究指出针对纯惯性行人导航系统中,高度误差很快发散的问题,提出了一种在零速区间内将水平误差和高度误差分开修正的算法。首先,利用陀螺仪输出在零速区间内的先验信息,设计了一个基于伪标准差和N-P准则的零速检测算法。然后,通过对比纯惯导条件下零速修正前后高度估计的结果,发现传统零速修正对高度误差过度修正,因而提出一种将水平误差和高度误差分开修正的方法,以便控制高度修正的程度,使得高度修正结果按照期望进行。经过大量不同环境,不同行人的实测实验,验证了文章提出的改进高度通道的行人导航零速修正算法准确有效,相对传统零速修正算法,本算法大大提高了高度估计的精度。(本文来源于《海军航空工程学院学报》期刊2018年05期）
曲丰,张仪,吴磊[4]（2018）在《基于平方根滤波的GPS/INS紧组合导航算法优化研究》一文中研究指出在运用传统的紧组合导航卡尔曼滤波算法计算过程中,出现了一种现象,本应按滤波方程计算的估计误差随着时间的增加趋于零或者趋于一个稳态值。但估计值相对于实际上的值的偏差越来越大。从而使卡尔曼滤波器逐渐失去作用,这种现象称为滤波器的发散。论文对传统的卡尔曼滤波算法进行优化,分别运用了平方根滤波算法和传统的卡尔曼滤波算法进行了仿真实验,仿真分析结果验证了平方根滤波算法的可行性和有效性。(本文来源于《舰船电子工程》期刊2018年04期）
程传奇,郝向阳,李建胜,刘智伟,胡鹏[5]（2017）在《基于非线性优化的单目视觉/惯性组合导航算法》一文中研究指出针对自主移动机器人在GPS拒止环境下准确实时定位的问题,提出一种单目视觉/惯性组合导航算法。为解决视觉/惯导工作频率不一致问题,利用预积分技术预先处理惯性测量值;引入了一种快速高精度线性初始化方法,分步估计初始系统尺度、重力方向、速度及零偏;结合全局地图叁维点约束削弱累积误差,基于是否更新地图点,构建了两种基于非线性优化的单目视觉/惯性紧耦合模型,以保证导航的局部精度及全局一致性。实验结果表明:初始化方法可快速(15 s内)实现高精度状态初始化;与单目视觉导航算法相比,提出的算法不仅可获取绝对尺度信息,且导航精度更高;与传统滑动窗口非线性优化方法相比,提出的算法在窗口优化过程中加入全局地图叁维点约束,可有效削弱累积误差,验证了算法的正确性和可行性。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2017年05期）
陈昶昊[6]（2016）在《单兵自主导航算法优化及误差修正方法研究》一文中研究指出基于微惯性测量单元(MIMU)的单兵导航系统,能够弥补卫星导航信号易受外界干扰、欺骗和伪经效应误差等缺陷,在卫星信号薄弱或缺失的状况下,如室内、隧道,具备短时间内的自主导航功能。它能够被应用在个人位置服务、抢险救灾、大型楼宇中的监控和追踪等多个领域,具有极高的理论研究与社会应用价值,近年来,引起了学术界和工业界的广泛关注。本文建立在单兵导航实际需求的基础上,以微型、低成本MIMU为核心构建多传感器组合的单兵导航系统,设计多种优化算法和误差约束修正方法,提升基于MIMU的单兵自主导航系统在无卫星信号环境下的定位导航精度,使之能适应复杂环境下的任务要求,最终达到长时间、稳定、精确导航的目标。本文的主要研究工作包括:(1)系统性地研究了捷联惯性导航算法和行人步行航位推算算法,设计完成了基于误差模型的卡尔曼滤波器和步行零速修正算法。通过实验验证了导航算法的有效性,并对比分析了捷联惯性导航/零速修正组合和步行航位推算这两种算法的优缺点和误差范围。(2)在现有的步态检测算法基础上,综合评定了基于加速度信息、基于角速度信息和融合了加速度和角速度信息的步态检测算法,设计实验定量分析出算法参数对最终检测和定位结果的影响。证明了加速度/角速度组合的步态检测算法准确性更高。(3)基于MIMU模块设计了单兵动作识别算法,完成对静止、步行(慢速、中速、快速)、跑步、上下楼梯、直线行走、转弯等多种动作状态的分类识别。同时,将动作状态这一重要信息,应用到本文提出的各优化算法中,如基于自观测量的航向修正算法、应用动作/楼向信息的航向修正算法、动作识别/隐马尔科夫模型组合的高度修正算法等,都取得了较好的实验结果。(4)针对单兵导航系统中的航向误差发散问题,设计了基于自观测量的航向修正算法和应用外部信息的航向修正算法。其中,基于自观测量的航向修正算法包括基于零速观测量(ZUPT)、基于零角速率观测量(ZARU)和基于步行直线航向角观测量(HDOU)的误差修正算法,通过实验评估了叁者的算法性能,证明ZUPT+ZARU+HDOU组合算法的导航精度、误差抑制效果和稳定性更好。应用外部信息的航向修正算法中,通过引入磁力计信息、动作/楼向信息和机器视觉信息,有效的提供了更为精准和稳定的参考航向角,抑制系统航向误差的发散。(5)针对单兵导航系统中高度误差发散的问题,提出了气压/微惯性组合的高度估计算法和动作识别/隐藏马尔科夫模型组合的高度估计算法,有效的抑制了高度误差的发散,为单兵导航系统提供可靠的高度信息和楼层判断,最终通过实验评估了两种算法的精度。(6)设计了一种双MIMU的单兵导航方案,建立双导航系统模型,并设计带不等式约束的卡尔曼滤波算法,融合双MIMU导航系统信息。证明了双MIMU的单兵导航系统相对于单MIMU的单兵导航系统,具有精度高、可靠性强、容错能力强等优点。(7)进行多组综合实验验证,最终在某型号MIMU平台下取得了25分钟步行1000m最大误差仅0.55%的高精度定位结果,验证了本文提出的算法优化和误差修正方法的优良性能。同时也测试验证了导航算法在成本极低的MIMU平台的可行性。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2016-07-01）
张海峰,张礼伟,王兴岭,李琳,仲岩[7]（2015）在《捷联惯导系统极区导航算法优化设计及误差特性分析》一文中研究指出采用格网坐标系下的力学编排方案能够有效解决常规惯导系统力学编排方案在极区航向误差急剧发散且无法实现定位定向的难题。格网坐标系力学编排方案可以直接获得格网航向,以及地心地固坐标系下的位置坐标,且输出航向精度及定位精度不随纬度的增高而变差。通过深入研究格网坐标系力学编排方案的误差传播规律,详细分析了高纬度下格网航向保持高精度输出的数学机理。针对格网坐标系力学编排方案在极点附近存在计算奇异值的问题,提出了一种通过格网坐标系和地球坐标系间的位置方向余弦矩阵更新解算替代由地心地固位置坐标求解经纬度叁角函数值的优化算法,实现了真正意义上的格网坐标系力学编排方案在极区的"无死角"导航能力。仿真分析了载体沿经线穿越极点运动时的算法性能,并与固定指北力学编排方案进行了比较,结果表明,相比于传统导航方案,格网系下输出的航向误差不随纬度升高而发散,导航精度与低纬度区域导航能力相当。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2015年06期）
杨莉[8]（2015）在《基于GPS/SINS组合导航算法的优化设计与仿真》一文中研究指出随着科技的不断发展,包括电子,传感器等关键技术的不断突破和创新导航系统变得越来越复杂,同时对导航系统的要求也越来越高。怎样将系统故障进行有效的隔离,提高系统的稳定性,实现系统的高可靠性,成为当今导航领域迫切需要解决的问题。本文结合当前旋转飞行载体导航领域的应用特点,在全球定位系统和捷联惯性导航系统(以下简称GPS/SINS)组合导航的基础之上提出一种新的优化设计方案,希望能够在在组合导航领域做出一些积极的探索。本文完成的主要工作如下：(1)介绍组合导航的产生背景与意义以及组合导航在国内外的研究现状；(2)详细阐述惯性导航的原理及设计实现、初始对准技术、地磁传感器在惯性导航中的应用、组合导航的原理、GPS、卡尔曼(kalman)滤波与惯性导航的融合以及算法实现；(3)提出了将地磁传感器引入到基于MEMS陀螺、加速度计组成的捷联惯性导航系统中的改进方案,采用专用Kalman滤波算法对SINS及GPS数据进行最优数据融合,以此来得到比较精确的导航结果；(4)通过叁轴转台对惯性器件进行标定并进行误差补偿,使用matlab对采集的数据进行拟合处理和得到的拟合数据和图形对分别对优化前和优化后的导航算法进行分析,以证明方案的可行性。由SINS、地磁传感器和高动态性能GPS接收机组成共同组成了优化后的全球导航系统+捷联惯性导航系统的SINS组合导航系统。该系统采用速度位置相组合的方式和改进的15维Kalman滤波算法,将SINS及GPS数据进行最优融合获得高精度的导航,以导引旋转飞行载体命中目标。与传统的GPS/SINS组合导航系统相比,本文引入了地磁传感器对SINS的姿态角累积误差进行修正,扩展了kalman对陀螺、加速度计的误差补偿,实现了在陀螺、加速度计误差较大情况下的高精度导航。(本文来源于《中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)》期刊2015-10-01）
涂睿,王玮[9]（2015）在《捷联惯导系统的极区导航算法优化设计》一文中研究指出传统的极区横向地球坐标导航算法是在假设地球为标准圆球的前提条件下推导的,由于标准圆球模型与地球真实形状差别较大,导致该导航算法有原理性的误差。针对上述问题,提出了一种新的横向经纬度定义方式,并在此基础上推导了改进的极区横向地球坐标导航力学编排方案,该方案可以克服传统的极区横向地球导航算法中由于地球模型带来的原理性误差,极大地提高惯导系统在极区的导航精度。仿真分析表明,改进的横向经纬度导航算法可以满足载体在极区航行时的导航需要。(本文来源于《计算机仿真》期刊2015年08期）
徐飞,高俊钗[10]（2014）在《自主移动机器人局部优化导航算法研究》一文中研究指出自主移动机器人在未知环境下需要依靠自身装配的传感器不间断地获得周围环境信息,辨别出障碍物的位置,进行计算和自主决策.现有导航算法在面临U型等复杂环境时容易在僵死路径上产生反复,导致导航不能继续.文中提出了一种基于模糊逻辑的局部优化导航算法,采用"辨识-记忆"策略来处理传感器信息.在路径规划中保留最近走过路径的位置和角度特征等相关资源,形成"记忆".当前规划路径形成死区并反复运行时,会形成"辨识"并重新规划路径和导航决策以避免障碍物碰撞.在Webots Pro和Matlab下设计仿真实验,结果表明移动机器人在模糊规则指导下能有效避障和避免死区现象,实现较好的自主导航.(本文来源于《西安工业大学学报》期刊2014年03期）
导航算法优化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
传统物料运输主要是由叉车、拖车等设备组成,工作中需要大量人员的参与,但劳动力成本高、效率低,难以满足企业未来发展的需求。AGV作为轮式机器人因具有工作范围广、部署方便等特点,作为一种重要运输设备开始大量应用。为提高AGV运行灵活性,降低对车间现场施工难度,研究一种自主导航AGV对实现物料运输自动化程度提高具有重要意义。本文通过分析总结基于SLAM的自主导航研究现状,对AGV系统的机械结构、软硬件、图优化算法等方面进行研究,搭建AGV的软硬件系统,主要研究内容如下:分析室内结构化环境中的线段特征,针对PDBS算法在区域分割时无法提取角点、IEPF算法提取过程中无法识别断点造成线段提取失败问题,提出一种PDBS与IEPF方法结合的线段特征混合提取算法,通过对室内采集数据,利用PDBS、IEPF及混合算法分别进行线段特征提取与实际环境对比,改进算法提取角点数量为5,断点数量为4与环境相符,结果表明混合提取算法与实际环境更接近,验证混合算法有效性。基于图论及非线性最小二乘算法研究图优化算法原理及基本框架,针对ICP算法在位姿求解过程中计算量大的问题,提出一种将陀螺仪输出的航向角代替ICP计算过程中航向角的方法,通过对环境中的6组不同位姿下对ICP算法及改进ICP算法进行精度和计算时间测试,改进ICP算法所用计算时间从改进前的平均值为0.109秒降到0.075秒,位姿误差绝对值的平均值从(6.83,32.17,0.89°)降到(3.50,12.83,0.46°),验证改进ICP算法从速度和精度上优于ICP算法。基于图优化框架及ROS分布式特点,分别在实验室内8m×4m环境、某80m×40m长廊环境进行实验,通过对优化前和优化后的地图进行对比,同一个环境下多次激光扫描得到的地图重合性得到了提高,验证了图优化建图效果。通过对两种环境下地图与实际环境中线段采样并进行长度误差对比,在8m×4m实验室室内环境下所构建地图线段长度的平均误差比80m×40m长廊环境下小2.95%,实验表明环境内线段等特征数量较多及在环境范围小里程计误差积累较小情况下,有利于机器人定位及构建地图精度提高。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
导航算法优化论文参考文献
[1].朱兵,许江宁,吴苗,李京书,何泓洋.基于逆向导航算法的捷联式惯性导航系统改进优化对准方法[J].兵工学报.2019
[2].桑迪.基于图优化激光SLAM的AGV室内自主导航算法研究[D].山东大学.2019
[3].周绍磊,李松林,戴洪德,全闻捷.一种优化高度通道的行人导航算法[J].海军航空工程学院学报.2018
[4].曲丰,张仪,吴磊.基于平方根滤波的GPS/INS紧组合导航算法优化研究[J].舰船电子工程.2018
[5].程传奇,郝向阳,李建胜,刘智伟,胡鹏.基于非线性优化的单目视觉/惯性组合导航算法[J].中国惯性技术学报.2017
[6].陈昶昊.单兵自主导航算法优化及误差修正方法研究[D].国防科学技术大学.2016
[7].张海峰,张礼伟,王兴岭,李琳,仲岩.捷联惯导系统极区导航算法优化设计及误差特性分析[J].中国惯性技术学报.2015
[8].杨莉.基于GPS/SINS组合导航算法的优化设计与仿真[D].中国科学院大学(工程管理与信息技术学院).2015
[9].涂睿,王玮.捷联惯导系统的极区导航算法优化设计[J].计算机仿真.2015
[10].徐飞,高俊钗.自主移动机器人局部优化导航算法研究[J].西安工业大学学报.2014