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基于天文测角测速组合的小行星探测器自主导航方法
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作者 张伟 黄庆龙 陈晓 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2019年第8期88-97,共10页
自主导航是保障深空探测任务顺利实施的关键技术之一,本文针对小行星探测器在实际工程任务中对天文自主导航能力的需求,提出了天文光谱测速结合天文图像测角的组合自主导航方法,实现小行星探测器连续自主、实时高精度导航.以主带小行星... 自主导航是保障深空探测任务顺利实施的关键技术之一,本文针对小行星探测器在实际工程任务中对天文自主导航能力的需求,提出了天文光谱测速结合天文图像测角的组合自主导航方法,实现小行星探测器连续自主、实时高精度导航.以主带小行星谷神星探测任务为背景,分析了本文所提出的组合导航方法的可观测性,并基于UKF算法,给出了组合导航系统仿真分析.仿真结果表明,组合导航系统的可观测性更好,对比传统的地面无线电导航或者测角导航方法,导航结果精度更高、实时性更优,可为小行星探测器变轨修正等提供准确的导航信息.本文所给出的组合导航方法有效可靠、工程实现简单,为我国小行星探测工程任务及后续深空重大任务的实施提供参考. 展开更多
关键词 小行星探测 组合导航 测速导航 光谱频移 自主导航
浅谈自动驾驶车辆电子地图的构建
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作者 夏鹏 《汽车制造业》 2019年第8期31-34,共4页
电子地图在导航中的作用自主导航是自动驾驶车辆基本的功能之一,自主导航技术是实现在宏观层面上引导自动驾驶车辆按照设定路线或者自主选择路线到达目的地的关键技术。自动驾驶车辆驾驶过程可以理解为有目的地、安全有效地引导车辆从... 电子地图在导航中的作用自主导航是自动驾驶车辆基本的功能之一,自主导航技术是实现在宏观层面上引导自动驾驶车辆按照设定路线或者自主选择路线到达目的地的关键技术。自动驾驶车辆驾驶过程可以理解为有目的地、安全有效地引导车辆从出发地到目的地的导航过程,在确定了出发点和目的地位置以及车辆可能经过的各种环境信息之后,自动驾驶车辆导航需要解决如下三个关键问题。 展开更多
关键词 车辆导航 自动驾驶 电子地图 自主导航 选择路线 导航技术 目的地 驾驶过程
一种平面约束辅助测量的深空探测器自主天文导航方法 预览
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作者 马辛 宁晓琳 +2 位作者 刘劲 刘刚 《深空探测学报》 2019年第3期293-300,共8页
深空探测任务中自主导航测量误差是影响深空探测自主导航系统精度的主要影响因素。针对抑制自主导航测量误差的问题,提出一种平面约束辅助测量的深空探测器自主天文导航方法,该方法在对系统非线性不等式几何平面约束建模的基础上,利用... 深空探测任务中自主导航测量误差是影响深空探测自主导航系统精度的主要影响因素。针对抑制自主导航测量误差的问题,提出一种平面约束辅助测量的深空探测器自主天文导航方法,该方法在对系统非线性不等式几何平面约束建模的基础上,利用序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)非线性规划方法,对深空探测器自主天文导航系统的非线性不等式约束进行非线性规划,直接辅助减小深空探测器自主导航系统的量测误差;利用CKF-SQP量测优化非线性约束滤波方法,对深空探测器自主导航系统的状态进行估计,进一步减小系统随机误差。仿真结果表明:所提方法可以有效抑制测量误差,实现深空探测器高精度自主导航。该方法可为深空探测器提供一种可行的高精度自主导航方法。 展开更多
关键词 深空探测 自主导航 天文导航 非线性约束 SQP算法
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一种基于太阳震荡时间延迟量测的自主天文导航方法 预览
4
作者 宁晓琳 桂明臻 +2 位作者 孙晓函 刘劲 吴伟仁 《深空探测学报》 2019年第1期88-95,共8页
太阳震荡可以在短时间内引起太阳光强度和光谱线心波长的剧烈变化,通过探测太阳光强度和光谱线心波长并记录时间,可以获得直接接收的太阳光到达时间和经天体反射的太阳光到达时间之间的时间延迟,可以利用时间延迟作为量测量提供航天器... 太阳震荡可以在短时间内引起太阳光强度和光谱线心波长的剧烈变化,通过探测太阳光强度和光谱线心波长并记录时间,可以获得直接接收的太阳光到达时间和经天体反射的太阳光到达时间之间的时间延迟,可以利用时间延迟作为量测量提供航天器的位置信息。提出了一种基于太阳震荡时间延迟量测的自主天文导航方法;建立了基于时间延迟的隐式量测模型,并应用了IUKF方法。仿真结果表明:本文所提出的导航方法,应用在转移轨道上的位置误差和速度误差分别约为3.55km和0.077m/s,环绕轨道分别为1.76km和1.57m/s。同时也研究了3种因素对导航性能的影响。 展开更多
关键词 自主导航 天文导航 太阳震荡 时间延迟 IUKF
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小型履带式油菜播种机导航免疫PID控制器设计 预览
5
作者 丁幼春 何志博 +2 位作者 夏中州 彭靖叶 吴太晖 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期12-20,共9页
针对适应于长江中下游地区稻茬田土壤黏湿、小田块的轻简化播种机智能化问题,设计了一种基于免疫PID的小型履带式油菜播种机导航控制器。以小型履带式油菜播种机为基础,利用电磁铁对其转向系统进行电控改装,采用高精度北斗定位模块和电... 针对适应于长江中下游地区稻茬田土壤黏湿、小田块的轻简化播种机智能化问题,设计了一种基于免疫PID的小型履带式油菜播种机导航控制器。以小型履带式油菜播种机为基础,利用电磁铁对其转向系统进行电控改装,采用高精度北斗定位模块和电子罗盘进行组合导航,获取履带式播种机的位置和航向信息作为导航控制器的输入,设计了小型履带式油菜播种机自动导航控制系统。建立了履带式油菜播种机运动学模型和转向角传递函数,利用Matlab仿真和实地导航试验对常规PID控制和免疫PID控制进行了对比试验。仿真表明:在相同参数条件下,与常规PID相比,免疫PID控制具有响应快、超调量小、平均跟踪误差小等特点;路面试验表明:当播种机速度为0.50m/s时,免疫PID控制器直线跟踪的平均绝对偏差为4.2cm,最大跟踪偏差为11.9cm。田间试验表明:当播种机速度为0.50m/s时,免疫PID控制器直线跟踪平均绝对偏差为5.8cm,最大偏差不超过15.2cm,能够较好地满足播种机导航作业要求,该研究可为履带式播种机的自主导航提供了技术参考。 展开更多
关键词 机械化 设计 控制 履带式播种机 免疫PID 导航控制器 传递函数 自主导航
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无人水面艇自主导航技术
6
作者 胡常青 朱玮 +2 位作者 何远清 文龙贻彬 杨义勇 《导航与控制》 2019年第1期19-26,90共9页
作为无人水面艇的关键技术之一,自主导航技术决定着无人水面艇自主航行能力的高低。结合无人水面艇在实际航行和作业过程中自主导航所面临的问题,对无人水面艇组合导航及完好性监测技术、协同导航技术、路径规划技术和环境感知技术目前... 作为无人水面艇的关键技术之一,自主导航技术决定着无人水面艇自主航行能力的高低。结合无人水面艇在实际航行和作业过程中自主导航所面临的问题,对无人水面艇组合导航及完好性监测技术、协同导航技术、路径规划技术和环境感知技术目前的现状、不足和发展趋势进行了总结和分析。为了更加精确、可靠地进行安全导航定位,即插即用全源导航是无人水面艇可采用的一种导航方式,并在此基础上开展了组合导航完好性监测工作。多目标规划综合最优及基于分层策略的自适应路径规划方法是解决动态时变环境下路径规划问题的有效途径。深度学习、数据挖掘、信息融合等人工智能技术将在提高环境感知信息的本质特征表述、充分挖掘多元异构数据间的有效信息,以及构建信息全面、立体、可靠的三维环境模型方面发挥主导性作用。 展开更多
关键词 无人水面艇 自主导航 路径规划 协同导航 环境感知 信息融合
干涉式光纤陀螺专利申请分析 预览
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作者 董丹丹 《中国科技信息》 2019年第12期15-16,共2页
干涉式光纤陀螺是用于敏感角速率的惯性传感器,是自主导航领域研究的重要内容。文章对干涉式光纤陀螺领域的专利申请、专利申请的原创国和目标国分布、国内外重要申请人进行了统计分析,为国内干涉式光纤陀螺的生产研究和市场布局提供参考。
关键词 干涉式光纤陀螺 专利申请 惯性传感器 自主导航 统计分析 市场布局 角速率 申请人
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基于深度强化学习的移动机器人导航控制 预览
8
作者 陈杰 程胜 石林 《电子设计工程》 2019年第15期61-65,共5页
针对移动机器人在未知环境下的无图导航问题,本文提出了一种基于深度强化学习的端到端的控制方法。机器人需要在没有地图的情况下,仅仅依靠视觉传感器的RGB图像以及与目标之间的相对位置作为输入,来完成导航任务并避开沿途的障碍物。在... 针对移动机器人在未知环境下的无图导航问题,本文提出了一种基于深度强化学习的端到端的控制方法。机器人需要在没有地图的情况下,仅仅依靠视觉传感器的RGB图像以及与目标之间的相对位置作为输入,来完成导航任务并避开沿途的障碍物。在任意构建的仿真环境中,基于学习策略的机器人可以快速适应陌生场景最终到达目标位置,并且不需要任何人为标记。实验表明,这种端到端的控制策略可以实现仿真环境中的导航任务,且与普通离散控制的深度强化学习的方法相比,机器人学习导航策略的平均收敛时间降低了75%。 展开更多
关键词 自主导航 深度强化学习 自动控制 移动机器人
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我国工业机器人技术现状与产业化发展战略 预览
9
作者 袁名华 《内燃机与配件》 2019年第13期271-272,共2页
我国工业化水平显著提高,而且在生产过程当中,越来越依赖于现代化人工智能,对于智能化的运用要求也越来越高,比如说,以汽车制造业,机械加工制造业焊接等方面为主的现代化工业,在这些领域当中机器人的运用率越来越高,本文所探讨的主要内... 我国工业化水平显著提高,而且在生产过程当中,越来越依赖于现代化人工智能,对于智能化的运用要求也越来越高,比如说,以汽车制造业,机械加工制造业焊接等方面为主的现代化工业,在这些领域当中机器人的运用率越来越高,本文所探讨的主要内容就是我国工业机器人技术现状与产业发展战略。 展开更多
关键词 工业机器人 轻巧操作 自主导航 环境感知 产业化 发展战略
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除草机器人路标识别多模式匹配算法研究——面向中英文混合环境 预览
10
作者 宋锦博 《农机化研究》 北大核心 2019年第7期217-221,共5页
随着农业自动化水平的不断提高,除草机器人被逐步地应用到了农田生成作业过程中,机器视觉系统是除草机器人自主导航和杂草作物识别的核心部件,其性能的好坏直接影响作业效率和作业质量。为了提高除草机器人的导航效率,提出了一种基于中... 随着农业自动化水平的不断提高,除草机器人被逐步地应用到了农田生成作业过程中,机器视觉系统是除草机器人自主导航和杂草作物识别的核心部件,其性能的好坏直接影响作业效率和作业质量。为了提高除草机器人的导航效率,提出了一种基于中英混合环境的多模式匹配算法,将该算法应用到了除草机器人的英文和中文导航路标的模式匹配上,并采用相关图像处理算法对路标进行了增强处理,最后对不同环境下导航的可行性进行了验证。结果表明:采用中英文混合环境的多模式匹配算法和图像增强处理功能后,除草机器人机器视觉系统的路标成功识别率较高,导航准确率也较高,从而验证了方案的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 除草机器人 中英文混合 多模式匹配 路标识别 自主导航
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基于激光SLAM的导航车软硬件系统 预览
11
作者 郑建杰 张海涛 陈寅 《电子技术与软件工程》 2019年第15期72-74,共3页
同时定位与地图创建SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技术在军事领域有着广泛的应用前景,本文构建了基于激光SLAM导航车软硬件系统。探索了基于ROS系统的SLAM实现技术,尤其对RBPF粒子滤波和蒙特卡洛自适应定位算法进行研究... 同时定位与地图创建SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技术在军事领域有着广泛的应用前景,本文构建了基于激光SLAM导航车软硬件系统。探索了基于ROS系统的SLAM实现技术,尤其对RBPF粒子滤波和蒙特卡洛自适应定位算法进行研究,研究表明粒子滤波可较好消除抖动等误差,提高建图与定位精度,室内外实验证明该方法可实现室内外复杂环境下的自主建图、定位与导航,精度高、鲁棒性较好。 展开更多
关键词 激光雷达 SLAM 自主导航
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火星轨道交会自主导航与制导方法 预览
12
作者 刘涛 解永春 +1 位作者 王晓磊 胡锦昌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期406-414,共9页
对火星采样返回任务中的火星轨道交会自主导航和制导技术进行了研究。采用光学自主导航敏感器测量的火星中心方向和视半径,相对敏感器测量的相对位置等观测量,设计了导航滤波器同时估计轨返组合体和上升器的轨道。在导航滤波器设计中,... 对火星采样返回任务中的火星轨道交会自主导航和制导技术进行了研究。采用光学自主导航敏感器测量的火星中心方向和视半径,相对敏感器测量的相对位置等观测量,设计了导航滤波器同时估计轨返组合体和上升器的轨道。在导航滤波器设计中,针对光学自主导航敏感器更新频率远低于滤波解算频率的问题,设计了一种连续观测量构造算法,确保每个滤波周期均可进行测量更新,以提高导航精度。基于导航滤波器估计结果,采用T-H制导设计了4脉冲共椭圆交会策略实施轨道控制,从而构成近程交会自主导航和制导方案用于完成火星轨道交会任务。通过数学仿真校验了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 火星轨道 交会 自主导航 制导
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基于密度聚类的线段特征提取方法 预览
13
作者 杨忠炯 王臣臣 +1 位作者 周立强 易圣先 《制造业自动化》 CSCD 2019年第6期88-91,共4页
SLAM(同时定位与建图)是未知环境下移动机器人实现自主导航的关建,其前提之一就是要正确提取特征。引入聚类的思想,基于密度聚类提出一种针对激光传感器的线段特征提取方法。首先通过数据预处理,滤除噪声等干扰数据;然后通过基于密度聚... SLAM(同时定位与建图)是未知环境下移动机器人实现自主导航的关建,其前提之一就是要正确提取特征。引入聚类的思想,基于密度聚类提出一种针对激光传感器的线段特征提取方法。首先通过数据预处理,滤除噪声等干扰数据;然后通过基于密度聚类的区域分割,建立每个线段特征的子集,并去除不合理的特征点;最后通过最小二乘法进行参数拟合,拟合线段特征。提出的方法对提高特征提取算法的准确性和鲁棒性有借鉴作用。 展开更多
关键词 移动机器人 自主导航 SLAM 特征提取 密度聚类
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基于遍历算法的巡航清漂船控制系统 预览
14
作者 黄振葵 申雯竹 +3 位作者 杜巧玲 杨婷婷 严馨禹 吴东睿 《吉林大学学报:信息科学版》 CAS 2019年第2期208-215,共8页
针对大量漂浮垃圾不能进行高效快速清理的现状,研究了基于开放水域遍历算法的小型自动巡航清漂船控制系统,并提出了融合磁力计位置误差补偿算法、GPS(Global Position System)方位角与距离算法和Boustrophedon算法的开放水域遍历算法,... 针对大量漂浮垃圾不能进行高效快速清理的现状,研究了基于开放水域遍历算法的小型自动巡航清漂船控制系统,并提出了融合磁力计位置误差补偿算法、GPS(Global Position System)方位角与距离算法和Boustrophedon算法的开放水域遍历算法,同时引入闭环控制对清漂船运动控制系统性能进行优化。系统由GPS传感器以及电子罗盘传感器实现位置以及系统姿态信息的获取,经开放水域遍历算法处理后控制清漂船行走路线实现自主导航。利用PID(Proportion Integral Differential)控制算法控制船体推进执行机构,有效减少了边缘越界情况的发生。通过仿真实验验证了所提遍历算法的有效性,并在此基础上开展实物测试,结果显示该系统在63 m~2的多边形水域遍历覆盖率可达95%,可实现对小型水体漂浮物的高效清理,在水体清漂领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 清漂 自主导航 路径规划 遍历算法 PID控制
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基于特征值分解的小天体着陆自主导航系统可观度分析 预览
15
作者 冀红霞 宗红 黄翔宇 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-8,19共9页
针对非线性导航系统中状态估计可观性与导航精度之间的关系,采用基于误差方差阵特征值分解的可观度分析方法,结合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法对非线性预测滤波(NPF)算法进行改进,推导改进预测滤波的误差协方差矩阵,并对其进行特征值分解.... 针对非线性导航系统中状态估计可观性与导航精度之间的关系,采用基于误差方差阵特征值分解的可观度分析方法,结合扩展卡尔曼滤波(EKF)算法对非线性预测滤波(NPF)算法进行改进,推导改进预测滤波的误差协方差矩阵,并对其进行特征值分解.分析特征值和特征向量与导航精度的关系,以小天体探测器着陆自主导航系统为例进行仿真验证,与EKF导航精度比较的基础上验证改进的NPF算法的有效性和精确性,并分析不同误差因素(模型误差,陀螺噪声,陆标误差)对可观度的影响,为航天器实际过程中自主导航系统的滤波器设计提供参考. 展开更多
关键词 特征值分解 可观度 非线性系统 自主导航
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基于ROS的自主导航系统仿真设计 预览
16
作者 胡思旺 李春杰 《自动化与仪表》 2019年第7期80-83,108共5页
移动机器人自主导航技术是体现机器人智能化的核心关键技术。针对移动机器人对自主导航的需求,设计、实现了基于ROS的机器人自主导航解决方案。利用ROS提供的开源软件包gmapping SLAM算法,完成了机器人在陌生室内环境中的同时定位与环... 移动机器人自主导航技术是体现机器人智能化的核心关键技术。针对移动机器人对自主导航的需求,设计、实现了基于ROS的机器人自主导航解决方案。利用ROS提供的开源软件包gmapping SLAM算法,完成了机器人在陌生室内环境中的同时定位与环境地图构建;使用ROS中的navigation导航功能包集中的路径规划算法,实现了机器人在已知环境地图中的自主避障与导航;在ROS上利用2D机器人仿真器stdr_simulator对自主导航系统进行测试与验证。仿真试验表明,该系统可以满足移动机器人在陌生室内环境中的自主导航需求。 展开更多
关键词 移动机器人 机器人操作系统 自主导航 仿真
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基于树莓派和STM32的室外智能清洁机器人 预览
17
作者 陈昌宇 邱广萍 谢伟彬 《电子技术与软件工程》 2019年第12期125-127,共3页
为了满足室外清洁机器的市场需求,本文设计了基于树莓派和STM32的室外智能清洁机器人。本系统主要选用RPLIDAR-A1激光雷达通过发射激光光束得到反射光获得点云数据,再通过ROS进行二维栅格建图完成地图构建;并在地图构建的基础上实现自... 为了满足室外清洁机器的市场需求,本文设计了基于树莓派和STM32的室外智能清洁机器人。本系统主要选用RPLIDAR-A1激光雷达通过发射激光光束得到反射光获得点云数据,再通过ROS进行二维栅格建图完成地图构建;并在地图构建的基础上实现自主导航、动态避障和自动清扫等功能。经实验证明,本系统操作简便、安全性高、性能稳定。 展开更多
关键词 室外清洁机器人 树莓派 STM32 地图构建 点云数据 自主导航
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基于改进D^*算法的无人机室内路径规划 预览
18
作者 张飞 白伟 +2 位作者 乔耀华 邢伯阳 周鹏程 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期662-669,共8页
针对多旋翼飞行器室内无GPS信号时的导航问题,本文采用二维码阵列构建室内定位系统,基于改进D^*算法实现无人机室内路径规划,从而实现飞行器在室内的自主导航和避障。基于ArUco二维码设计了地面阵列为无人机提供了全局精确定位信息,使... 针对多旋翼飞行器室内无GPS信号时的导航问题,本文采用二维码阵列构建室内定位系统,基于改进D^*算法实现无人机室内路径规划,从而实现飞行器在室内的自主导航和避障。基于ArUco二维码设计了地面阵列为无人机提供了全局精确定位信息,使用改进D^*算法保证了无人机在飞行过程中能自主进行路径规划和飞行。通过设计实验对改进D^*算法进行了数值仿真验证,并在实际无人机的飞行中应用。实验结果证明:所提改进算法较传统D^*算法能更好地保证无人机的飞行安全,同时基于二维码阵列的定位方式不但具有较高精度同时成本低易于实现。 展开更多
关键词 无人机 室内定位系统 路径规划 自主导航 避障 二维码数组 ArUco 改进D^*算法
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陆用定位定向系统自主导航技术 预览
19
作者 刘辉 刘畅 +1 位作者 李殿茜 王琦 《导航定位与授时》 2019年第2期26-33,共8页
由于车载自主导航精度受作战半径影响,长航时使用需要一定的保障条件,难于实现无依托发射的问题,提出了一种定向精度不受导航时间影响、定位精度不受作战半径影响的自主导航方案。通过分析惯性旋转调制导航、惯性/里程计组合原理及误差... 由于车载自主导航精度受作战半径影响,长航时使用需要一定的保障条件,难于实现无依托发射的问题,提出了一种定向精度不受导航时间影响、定位精度不受作战半径影响的自主导航方案。通过分析惯性旋转调制导航、惯性/里程计组合原理及误差特性,采用罗经效应原理实现了高精度长航时自主定向;通过旋转调制导航抵消惯性器件误差的影响,利用航位推算隔离载体加速度和速度对罗经效应的影响,使航向误差完全可观,提升实时估计与修正精度。在此基础上引入了地图匹配技术进行自主定位,解决陆用定位精度与行驶里程相关的问题。仿真和试验结果表明,该技术采用地图信息辅助定位定向系统进行自主导航,在较低保障要求下,能够解决定向、定位误差积累问题,具有较强的理论意义和工程实用价值。 展开更多
关键词 无依托发射 自主导航 旋转调制 罗经效应 地图匹配
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电子哨卡系统在安防反恐上的研究与应用 预览
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作者 徐文菁 《洛阳理工学院学报:自然科学版》 2019年第1期60-64,共5页
本文设计了一种应用于危险环境的电子哨卡系统,它可以代替人从事侦察、排险、救援等危险工作,也为相关领域科研工作提供参考。
关键词 电子哨卡 安防反恐 无源定位 自主导航
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