使用二进制指纹来匹配回环帧的激光雷达位置识别方法

    公开(公告)号:CN116466363A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310439961.1

    申请日:2023-04-23

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 张涛 张广毅

    Abstract: 本发明提出了使用二进制指纹来匹配回环帧的激光雷达位置识别方法,将点云的不同高度编码为全局描述子,并提取包含最远距离的行向量用于描述子对齐。通过对全局描述子进行二维离散余弦变换来集中描述子的主要信息,然后截取图像的低频部分值继而生成小尺寸的二值图像指纹。两个指纹之间的汉明距离用来评估场景的相似度。本发明对回环具有很高的识别率,并对稀疏点云具有很好的鲁棒性。

    一种基于随机采样式遗传算法的全局路径规划方法

    公开(公告)号:CN116107311A

    公开(公告)日:2023-05-12

    申请号:CN202310149156.5

    申请日:2023-02-22

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 张涛 刘咏怡

    Abstract: 一种基于随机采样式遗传算法的全局路径规划方法,该方法通过随机采样与高斯采样交替的方式进行种群初始化,增加初始种群的多样性以及路径段的连通性;在适应度函数中增加膨胀层惩罚因子,增加路径的安全性;将种群按照适应度值分为高适应度种群和低适应度种群,通过判定编码重复率并融合模拟退火算法进行路径交叉操作,避免陷入局部最优解;通过去重操作,迭代前期和后期分别以固定的频率删除父代冗余节点,提高种群质量。

    一种基于图卷积网络的图像特征分割方法

    公开(公告)号:CN109934826B

    公开(公告)日:2023-05-12

    申请号:CN201910149996.5

    申请日:2019-02-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于图卷积网络的图像特征分割方法。用均匀网格分割预处理后的图像;构建以中心图像块为顶点的有向无权图,利用图像块的关系,写出该图对应的邻接矩阵、特征矩阵以及每个节点的度矩阵;根据先验知识设定权重矩阵,用公式f(X,A)=D‑1*A*X*W对图进行第一层图卷积;用卷积结果更新节点信息并作为下一层卷积的初始值;再次构建新的图,进行卷积,层层迭代,直至完成整张图像的特征分割。本发明在做图卷积网络之前,提出以均匀网格分割图像,很大程度上减少卷积运算的计算量,并采用层层迭代的方法,提高特征分割的准确性。本发明用图卷积网络进行图像特征分割,解决卷积神经网络不能处理不规则图像的问题,大幅提升分割效果,并对特征分割结果起到优化作用。

    一种基于改进人工势场法的多无人车编队整体避障方法

    公开(公告)号:CN115933644A

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202211471202.5

    申请日:2022-11-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于改进人工势场法的多无人车编队整体避障方法,发明结合人工势场法和领航跟随法并进行改进,在领航者检测到障碍物时,考虑整体队形,根据传感器数据计算出可通行距离,根据目标引力和障碍物斥力和额外斥力的合力,使领航者运行至可通行区域中间,在领航者带领下编队整体完成避障。本发明的优点是:结合改进人工势场法和领航跟随法,通过引入额外斥力平衡领航者水平方向上的力,合理利用地形完成编队避障,解决了大多数方案在复杂环境下频繁变换队形的问题。

    一种基于双应答器的SINS/USBL相位差紧组合导航定位方法

    公开(公告)号:CN109737956B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN201811543671.7

    申请日:2018-12-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于双应答器的SINS/USBL相位差紧组合导航定位方法,由安装在AUV上的捷联惯导系统和超短基线定位系统组成,超短基线系统的水听器接收基阵和惯导系统固联在一起且已完成安装误差的标定,两个应答器布放在海底,建立超短基线系统水听器与应答器间斜距相位观测模型;双应答器结构的超短基线定位系统,将斜距相位方程分别在水听器层面以及应答器层面进行差分处理;然后将双层差分处理后的斜距相位差分方程提炼为组合导航系统观测方程进行滤波。本发明采用双差处理方法能够有效抵消超短基线定位系统中的共性误差,且采用超短基线相位差作为观测量进行紧组合,避免了USBL直接解算位置带来的坐标转换误差和基阵偏移误差,可有效提高AUV组合导航定位系统的精度。

    一种基于改进的PSO-ANFIS辅助的SINS/DVL紧组合导航方法

    公开(公告)号:CN114459477A

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN202210234293.4

    申请日:2022-03-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于改进的PSO‑ANFIS辅助的SINS/DVL紧组合导航技术,包括:建立水下潜航过程中SINS/DVL紧组合导航系统的状态方程和量测方程;在水面借助GNSS并通过变分贝叶斯卡尔曼滤波算法收集样本数据,获取包含各种异常测量类型的新息、马氏距离、量测噪声协方差矩阵作为ANFIS的输入信息,获取DVL绝对误差作为期望输出;通过粒子群优化算法优化ANFIS模型参数,训练得到更优的ANFIS模型;在水下航行时,采用训练得到的ANFIS模型对DVL的四波束绝对误差进行在线预测;进一步地,基于ANFIS预测结果,通过异常判别机制监测误差的特征变化,有选择的补偿DVL测量值,用于组合导航系统量测更新过程。本发明能够提高复杂水下环境中SINS/DVL紧组合导航系统的定位精度和鲁棒性。

    一种基于姿态确定的USBL安装误差角标定方法

    公开(公告)号:CN110132308B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN201910447543.0

    申请日:2019-05-27

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于姿态确定的USBL安装误差角标定方法,超短基线定位系统在水下航行器定位中有着重要的应用。而USBL定位系统的安装误差角对USBL定位精度有重要影响。传统的标定方法对安装误差角的估计精度有限,且对路线要求较高。本申请SINS和USBL在应用过程中固联在一起时,USBL的安装误差角是固定不变的,然后利用姿态确定的思想来完成USBL安装误差角的标定。首先建立基于安装误差角矩阵的矢量观测模型,通过构造观测向量和参考向量,该方法可以实时标定SINS和USBL的安装误差角。该方法的优点在于:该方法能实时标定出USBL安装误差角,并且操作简单,对标定路线没有具体要求;USBL定位系统在水听器接收基阵坐标系下的定位精度越高,该方法的标定精度也就越高。

    一种基于最大熵自适应抗差估计的USBL斜距修正方法

    公开(公告)号:CN114279443A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111268907.2

    申请日:2021-10-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种基于最大熵自适应抗差估计的USBL斜距修正方法,1)记录USBL发送请求报文时刻的SINS姿态转移矩阵、速度和位置信息,2)记录USBL接收到应答器报文时刻的方位角,SINS姿态、速度和位置信息,3)根据发送时刻和接收时刻SINS的解算结果修正USBL的斜距,4)根据3)修正的USBL斜距和2)采集的方位角、高度角和SINS解算信息,建立SINS/USBL紧组合系统模型,5)计算动力学模型误差自适应因子和根据最大熵原则计算增益矩阵,6)对5)的模型进行卡尔曼滤波融合,对SINS进行反馈校正,输出导航结果。重复上述步骤,直至导航结束,利用捷联惯导系统测量的姿态和位置建立USBL发射和接收时刻之间的变化模型,推导接收时刻的斜距修正值。最后,为了抑制异常噪声对定位精度的影响。

    一种基于改进A星算法的无人艇全局路径规划方法

    公开(公告)号:CN111060109B

    公开(公告)日:2021-08-27

    申请号:CN202010004408.1

    申请日:2020-01-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供的是一种基于改进A星算法的无人艇全局路径规划方法,涉及路径规划领域。本发明改变传统A星算法邻点搜索策略,扩大搜索邻域,对传统启发式函数进行改进,结合分权策略,加入角度因素,使路径搜索时得到的结果偏向分布在起始点与目标点连线附近,提高搜索效率。本发明利用电子海图获取海洋地理信息,将改进A星算法与动态栅格法相结合,通过栅格动态细化构建网格地图模型,应用改进A星算法寻找路径,使路径精度逐步达到精度要求,再通过平滑路径处理,进一步减少多余的路径节点。

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