一种基于遗传算法优化随机森林的UWB异常信号识别方法

    公开(公告)号:CN119848676A

    公开(公告)日:2025-04-18

    申请号:CN202311296400.7

    申请日:2023-10-09

    Inventor: 孙伟 孙沛伦 丁伟

    Abstract: 本发明公开一种基于遗传算法优化随机森林的UWB异常信号识别方法,涉及无线通信与定位导航技术领域。在不考虑信道冲激响应(Channel Impulse Response,CIR)这一重要特征前提下,将测量距离和接收信号强度作为训练特征输入随机森林(Random Forest,RF)模型;利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化训练参数,可实现UWB视距(Line of Sight,LOS)、非视距(Non Line of Sight,NLOS)、多径(Multipath,MP)信号的识别。解决了低成本设备无法获取CIR信息时的异常信号识别问题。

    基于零速修正的闭环卡尔曼滤波惯性定位方法

    公开(公告)号:CN104132662B

    公开(公告)日:2020-01-17

    申请号:CN201410372716.4

    申请日:2014-07-25

    Inventor: 孙伟

    Abstract: 本发明提供的是一种基于零速修正的闭环卡尔曼惯性定位方法。通过GPS确定载体的初始位置参数,并装订至导航计算机中;惯性导航系统进行预热准备,采集陀螺仪和加速度计输出的数据并对数据进行处理;利用水平加速度计敏感的重力分量确定载体水平姿态角;在惯性导航系统输出的每个离散时刻,根据加速度均值和方差确定载体运动状态;载体处于静止状态时,采用闭环卡尔曼滤波实现惯导系统解算误差的修正;采用直角坐标系的位置更新算法完成载体高精度定位。

    一种无外观测量的调制型捷联系统组合姿态确定方法

    公开(公告)号:CN102768043B

    公开(公告)日:2015-03-04

    申请号:CN201210194586.0

    申请日:2012-06-14

    Abstract: 本发明提供的是一种无外观测量的调制型捷联系统组合姿态确定方法。采用全球定位系统(GPS)确定载体初始位置参数并装订至导航计算机中;采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并进行处理;设定惯性测量单元(IMU)单轴四位置转停方案;将加速度计输出转换到载体半固定坐标系;设计无限冲击响应(IIR)数字高通滤波器,对导航系下解算的载体速度滤波;将滤波后的速度与调制型捷联系统解算出的速度作差后作为系统观测量,采用卡尔曼滤波技术估计调制型捷联惯导系统的姿态信息。本发明不需要外界辅助设备提供观测信息,可有效解决辅助设备提供信息频率与调制型捷联系统解算频率不匹配问题,实现调制型捷联惯导系统的组合姿态确定。

    基于空间稳定的旋转捷联惯导系统误差抑制方法

    公开(公告)号:CN102788597A

    公开(公告)日:2012-11-21

    申请号:CN201210305208.5

    申请日:2012-08-16

    Abstract: 本发明提供的是一种基于空间稳定的旋转捷联惯导系统误差抑制方法。通过GPS确定载体的初始位置参数,将它们装订至导航计算机中;捷联惯导系统进行预热准备,采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并对数据进行处理;将IMU旋转后光纤陀螺仪和石英加速度计生成的数据转换到导航坐标系下,得到惯性器件常值偏差的调制形式;对空间稳定的调制型惯导系统中陀螺仪标度因数误差和安装误差进行分析,计算IMU坐标系与惯性系转换过程中陀螺仪标度因数误差和安装误差引起的姿态误差。本发明将三轴方向上的惯性器件常值偏差进行调制,同时避免陀螺仪的标度因数误差及安装误差与地球自转角速度的耦合,使系统具有更好的稳定性,提高导航定位精度。

    一种载体姿态未知的旋转捷联惯导系统现场标定方法

    公开(公告)号:CN102788596A

    公开(公告)日:2012-11-21

    申请号:CN201210305201.3

    申请日:2012-08-16

    Abstract: 本发明提供的是一种载体姿态未知的旋转捷联惯导系统现场标定方法。将光纤陀螺紧固于双轴转位机构台面,保证陀螺仪坐标系与转位机构坐标系重合;通过GPS确定载体初始位置参数并装订计算机中;采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并进行处理;利用加速度计敏感重力分量确定载体水平姿态角;建立光纤陀螺仪简略误差模型;利用双轴转位机构设计八位置转位方案;利用Matlab对计算机采集的陀螺组件在各个位置上的输出进行处理,得到陀螺组件的各项误差参数。本发明利用双轴转位机构提供的八位置静态标定方法可以准确的计算出光纤陀螺仪的各个误差系数,在载体姿态未知条件下完成对光纤陀螺仪的短时间、高精度标定工作。

    基于抗差自适应高阶容积卡尔曼滤波车辆协同定位方法

    公开(公告)号:CN119805520A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202311311707.X

    申请日:2023-10-11

    Inventor: 孙伟 赵金刚 丁伟

    Abstract: 本发明公开一种基于抗差自适应高阶容积卡尔曼滤波的车辆协同定位方法,属于协同导航技术领域,用于对协同导航数据进行处理,本发明包括以下步骤:根据GNSS/UWB紧密耦合集成建立系统模型;利用五阶容积规则进行非线性更新;基于强跟踪理论推导渐消因子,实现对先验状态协方差的修正;在线性回归模型近似非线性量测模型的基础上,利用Huber函数对量测噪声进行重构,从而抑制非高斯噪声的影响;根据修正后的先验状态协方差及量测噪声优化滤波算法的量测更新。本发明在系统存在模型误差以及非高斯噪声干扰的情况下可实现较好的相对定位性能,提高车辆协同定位的精度和鲁棒性。

    一种基于惯导和室内结构信息结合的室内定位方法

    公开(公告)号:CN119803460A

    公开(公告)日:2025-04-11

    申请号:CN202311308369.4

    申请日:2023-10-11

    Inventor: 孙伟 李亚丹 丁伟

    Abstract: 本发明提出了一种基于惯导和室内结构信息结合的室内定位方法,包括:惯性测量单元(IMU)的测量值和室内结构地图作为输入信息;IMU测量值利用零速修正原理进行初步修正,并反推得到行人的步长和航向信息作为粒子滤波的预测,来提高直接利用惯导信息获得步长和航向的精度。室内结构信息地图作为粒子滤波的权值更新的条件,用来约束行人运动轨迹中出现的偏差,并在特殊位置设立地标来提高在转弯处的定位精度。将惯导和室内结构信息结合得到最终定位结果。本发明在室内复杂环境下,弥补仅使用惯性传感器造成的定位误差较大的问题,提高定位系统的精度和稳定性。

    一种基于遥感影像的环境监测用无人机

    公开(公告)号:CN113697095A

    公开(公告)日:2021-11-26

    申请号:CN202111135432.X

    申请日:2021-09-27

    Inventor: 孙伟 刘东雨

    Abstract: 本发明公开了一种基于遥感影像的环境监测用无人机,其包括:底盘,所述底盘内设置有电源模块,所述底盘底端面的中心位置固定设置有附着座;机体,所述机体固定安装在所述底盘的顶端面上,所述机体的左、右两侧面上均固定设置有多个机翼;落地支撑架,所述落地支撑架设置有四个,四个所述落地支撑架分别固定安装在所述底盘底端面的四个端角处;电动调节云台,所述电动调节云台的顶端固定安装在所述附着座上。本发明装置中,在底盘的底端面上安装有落地支撑架,其能够利用复位弹簧的弹性,来缓解碰撞力,避免云台相机受到损伤。

    基于空间稳定的旋转捷联惯导系统误差抑制方法

    公开(公告)号:CN102788597B

    公开(公告)日:2014-10-29

    申请号:CN201210305208.5

    申请日:2012-08-16

    Abstract: 本发明提供的是一种基于空间稳定的旋转捷联惯导系统误差抑制方法。通过GPS确定载体的初始位置参数,将它们装订至导航计算机中;捷联惯导系统进行预热准备,采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并对数据进行处理;将IMU旋转后光纤陀螺仪和石英加速度计生成的数据转换到导航坐标系下,得到惯性器件常值偏差的调制形式;对空间稳定的调制型惯导系统中陀螺仪标度因数误差和安装误差进行分析,计算IMU坐标系与惯性系转换过程中陀螺仪标度因数误差和安装误差引起的姿态误差。本发明将三轴方向上的惯性器件常值偏差进行调制,同时避免陀螺仪的标度因数误差及安装误差与地球自转角速度的耦合,使系统具有更好的稳定性,提高导航定位精度。

    一种人工物理优化粒子滤波的重力梯度辅助定位方法

    公开(公告)号:CN102778230B

    公开(公告)日:2014-10-29

    申请号:CN201210194633.1

    申请日:2012-06-14

    Abstract: 本发明提供的是一种人工物理优化粒子滤波的重力梯度辅助定位方法。通过GPS确定载体的初始位置参数,将它们装订至导航计算机中;捷联惯导系统进行预热准备,采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并对数据进行处理;通过引入人工物理优化,改善粒子分布,克服粒子滤波的粒子退化问题,减少计算量和所需的迭代次数。人工物理优化粒子滤波算法通过在改善粒子分布的过程中引入了排斥力,避免粒子集过分重叠或拥挤,保证粒子多样性和优化后的粒子集对后验概率密度形成均匀的覆盖能力。人工物理优化粒子滤波通过不断的更新和递推,估计出惯导系统的位置误差后进行校正,从而使重力梯度辅助惯导系统的位置误差逐渐趋于零。本发明提出的人工物理优化粒子滤波算法在提高系统估计精度的同时,使系统具有更好的稳定性。

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