动磁场下的滤波定位方法及装置

    公开(公告)号:CN103630129B

    公开(公告)日:2016-09-21

    申请号:CN201210297928.1

    申请日:2012-08-20

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 张超 庞珂珂

    Abstract: 本发明属于磁场定位技术领域,公开了一种动磁场下的滤波定位方法及装置,本发明所提供的动磁场下的滤波定位方法及装置通过对采集的旋转磁场数据和姿态数据进行分段处理,将每段旋转磁场数据输入到旋转磁场模型进行解算获取每段旋转磁场数据的测量值,对上一段旋转磁场数据的滤波估计实施状态转移,得到上一段旋转磁场数据滤波的一步预测,将一步预测值和该段旋转磁场数据的测量值输入Kalman滤波器进行滤波,获取该段磁场数据的滤波估计,最终计算出目标物体的当前位置,大幅降低了定位结果的方差,具有更高的定位精度,实现在目标物体连续运动过程中的实时测量定位,提高了动磁场定位的抗干扰能力。

    一种基于Kalman滤波的改进SAGD算法

    公开(公告)号:CN102787838B

    公开(公告)日:2015-02-18

    申请号:CN201210276241.X

    申请日:2012-08-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及磁场定位技术领域。基于Kalman滤波的改进SAGD算法,包括:①选取若干目标点作为相对导航定位的参考点,目标点间隔取为预定双井间距Δl的4倍;②磁传感器放置于进尺为z2的目标点,钻头进尺z1由z2-2Δl变化至z2+2Δl的位置,磁传感器记录整个作用距离的磁场数据,并输入磁场模型;③由已知的双井进尺z1和z2计算得到多个r值;④按照磁场模型解算出多个其双井相对的垂直偏离角度θ;⑤将多个测点的r和θ值输入Kalman滤波器,按一定的状态转移规则实施一步预测;⑥对r和θ进行滤波更新,得到其滤波估计;重复⑤-⑥,直至所有测点输入完毕,此时的滤波估计即为最终的定位结果。本方法可保证钻井过程连续性及抗噪声和抗干扰能力。

    一种基于地面移动通信网络的通用航空导航系统

    公开(公告)号:CN102435194B

    公开(公告)日:2013-10-09

    申请号:CN201110280993.9

    申请日:2011-09-20

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 张超 庞珂珂

    Abstract: 本发明提出一种基于地面移动通信网络的通用航空导航系统,包括通用航空导航基站,通过地面移动通信信道向预定空域范围发射导航信号,预定空域范围为0-3000米的空域;通用航空器;通用航空机载设备,设置在通用航空器上利用导航信号、通用航空导航基站的三维坐标信息以及通用航空器的姿态数据和高度信息解算得到通用航空器的位置信息,其中,导航占用的通信信道为单向传输方式,以广播的形式发射导航信号。本发明实施例的导航系统建设周期短、建设成本低,可满足高效的通用航空导航定位需求。另外,由于本发明采用了专门的地面移动通信信道和天线设计,导航系统既不会与民航导航系统产生干扰,也不会与地面移动通信用户和系统产生干扰。

    一种基于地面移动通信网络的通用航空导航系统

    公开(公告)号:CN102435194A9

    公开(公告)日:2012-07-11

    申请号:CN201110280993.9

    申请日:2011-09-20

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 张超 庞珂珂

    Abstract: 本发明提出一种基于地面移动通信网络的通用航空导航系统,包括通用航空导航基站,通过地面移动通信信道向预定空域范围发射导航信号,预定空域范围为0-3000米的空域;通用航空器;通用航空机载设备,设置在通用航空器上利用导航信号、通用航空导航基站的三维坐标信息以及通用航空器的姿态数据和高度信息解算得到通用航空器的位置信息,其中,导航占用的通信信道为单向传输方式,以广播的形式发射导航信号。本发明实施例的导航系统建设周期短、建设成本低,可满足高效的通用航空导航定位需求。另外,由于本发明采用了专门的地面移动通信信道和天线设计,导航系统既不会与民航导航系统产生干扰,也不会与地面移动通信用户和系统产生干扰。

    通用航空通信系统及方法

    公开(公告)号:CN102412886A

    公开(公告)日:2012-04-11

    申请号:CN201110280584.9

    申请日:2011-09-20

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了一种通用航空通信系统及方法。通用航空通信系统包括:地面移动通信网络,所述地面移动通信网络包括:基站、移动交换中心和移动通信骨干网,其中所述基站上安装有水平天线和垂直天线;机载终端,所述机载终端设置在通用航空飞机上,用于通过所述基站接入所述地面移动通信网络;以及通用航空移动信息服务中心,所述通用航空移动信息服务中心与所述地面移动通信网络相连,且通过所述基站与所述机载终端通信,以向所述通用航空飞机提供服务。根据本发明实施例的通用航空通信系统及方法,可以直接利用现有地面移动通信频带,不需要占用其它频谱资源,可以兼容多种现有移动通信网络以及提供多种服务。

    一种基于Kalman滤波的改进SAGD算法

    公开(公告)号:CN102787838A

    公开(公告)日:2012-11-21

    申请号:CN201210276241.X

    申请日:2012-08-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明涉及磁场定位技术领域。基于Kalman滤波的改进SAGD算法,包括:①选取若干目标点作为相对导航定位的参考点,目标点间隔取为预定双井间距Δl的4倍;②磁传感器放置于进尺为z2的目标点,钻头进尺z1由z2-2Δl变化至z2+2Δl的位置,磁传感器记录整个作用距离的磁场数据,并输入磁场模型;③由已知的双井进尺z1和z2计算得到多个r值;④按照磁场模型解算出多个其双井相对的垂直偏离角度θ;⑤将多个测点的r和θ值输入Kalman滤波器,按一定的状态转移规则实施一步预测;⑥对r和θ进行滤波更新,得到其滤波估计;重复⑤-⑥,直至所有测点输入完毕,此时的滤波估计即为最终的定位结果。本方法可保证钻井过程连续性及抗噪声和抗干扰能力。

    动磁场下的滤波定位方法及装置

    公开(公告)号:CN103630129A

    公开(公告)日:2014-03-12

    申请号:CN201210297928.1

    申请日:2012-08-20

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 张超 庞珂珂

    CPC classification number: G01C21/20

    Abstract: 本发明属于磁场定位技术领域,公开了一种动磁场下的滤波定位方法及装置,本发明所提供的动磁场下的滤波定位方法及装置通过对采集的旋转磁场数据和姿态数据进行分段处理,将每段旋转磁场数据输入到旋转磁场模型进行解算获取每段旋转磁场数据的测量值,对上一段旋转磁场数据的滤波估计实施状态转移,得到上一段旋转磁场数据滤波的一步预测,将一步预测值和该段旋转磁场数据的测量值输入Kalman滤波器进行滤波,获取该段磁场数据的滤波估计,最终计算出目标物体的当前位置,大幅降低了定位结果的方差,具有更高的定位精度,实现在目标物体连续运动过程中的实时测量定位,提高了动磁场定位的抗干扰能力。

    一种基于地面移动通信网络的通用航空导航系统

    公开(公告)号:CN102435194A

    公开(公告)日:2012-05-02

    申请号:CN201110280993.9

    申请日:2011-09-20

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 张超 庞珂珂

    Abstract: 本发明提出一种基于地面移动通信网络的通用航空导航系统,包括通用航空导航基站,通过地面移动通信信道向预定空域范围发射导航信号,预定空域范围为0-3000米的空域;通用航空器;通用航空机载设备,设置在通用航空器上利用导航信号、通用航空导航基站的三维坐标信息以及通用航空器的姿态数据和高度信息解算得到通用航空器的位置信息,其中,导航占用的通信信道为单向传输方式,以广播的形式发射导航信号。本发明实施例的导航系统建设周期短、建设成本低,可满足高效的通用航空导航定位需求。另外,由于本发明采用了专门的地面移动通信信道和天线设计,导航系统既不会与民航导航系统产生干扰,也不会与地面移动通信用户和系统产生干扰。

    基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统及方法

    公开(公告)号:CN102143557A

    公开(公告)日:2011-08-03

    申请号:CN201110028970.9

    申请日:2011-01-26

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 张超 庞珂珂

    Abstract: 本发明公开了一种基于机载总线的民航移动通信舱内接入系统,包括:机载总线、交换机、路由器及若干接入点设备,交换机连接机载总线,路由器连接所述交换机,用于机载总线与空地数据链或空天数据链的数据交换;若干接入点设备连接所述机载总线,用于接入舱内的移动终端;接入点设备包括多射频结构的射频模块,可接收多种类型的移动用户数据(2G、3G、4G)、蓝牙、红外、WiMAX、WiFi等。本发明还公开了一种基于上述系统的接入方法,采用多接入点分集技术接入。本发明结构简单,可扩展,并兼容多种通信网络,多个接入点与移动终端形成多径分集接收,有效地改善了通信质量、降低了通信辐射,提高了民航移动通信系统的安全性、有效性和用户接入公平性。

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