南京信息工程大学信息与控制学院, 南京 210044
以时间戳对准和故障诊断技术为核心, 根据四旋翼飞行器在执行任务时的实际需要, 设计了组合导航系统。该系统搭载微机电系统(MEMS)的加速度计和陀螺仪, MEMS气压计和GPS传感器。首先设计预测器对GPS的数据进行时间戳对准, 使得GPS的数据和惯导(INS)的数据同步; 其次用量测数据(GPS和气压计)与INS数据进行故障诊断, 防止量测数据跳变以及惯导数据误差的持续增大; 最后采用基于时间戳对准和故障诊断的扩展卡尔曼滤波器设计组合导航系统, 从而估计出四旋翼飞行器的位置和速度信息。
四旋翼飞行器 扩展卡尔曼滤波器 组合导航 时间戳对准 故障诊断 quad-rotor aircraft extended Kalman filter integrated navigation time stamp alignment fault diagnosis
国防科学技术大学电子科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
高精度的传感器视线指向确定与校正是天基光学监视系统高精度跟踪和定位目标的重要保障，而高帧频、窄视场的凝视相机的视线指向确定和校正是这一问题的难点所在。在研究凝视相机的成像模型及其观测特点的基础上，提出了基于地标控制点的视线指向实时确定与校正算法。将影响凝视相机视线指向的误差因素(热变形误差、安装误差等)等效为视线指向偏移角，通过建立地标控制点的观测方程和偏移角的状态转移模型，采用扩展卡尔曼滤波器，实现了对偏移角的实时估计和视线指向的高精度确定与校正。仿真结果表明所提算法的精度、时效性均能够满足天基光学红外监视系统目标跟踪与定位处理的需求。
遥感 视线指向 扩展卡尔曼滤波器 偏移角估计 凝视相机 地标控制点
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 长春工业大学 电气与电子工程学院, 吉林 长春 130012
为了解决光电经纬仪由于机动目标运动模型不准确而引起的跟踪精度下降的问题, 采用了单隐层前向神经网络(SLFNs)进行建模, 提出了基于状态参数双重扩展卡尔曼滤波估计的共轴跟踪控制技术。仿真与实验结果显示, 对83.33°sin0.6t的等效正弦目标的速度估计最大误差为0.070 9(°)/s, 跟踪精度为2.42′;对旋转周期为4.5 s的光学动态靶标的跟踪精度达到2.96′以内。由此可见, 所建立的模型与机动目标实际模型匹配, 双重扩展卡尔曼滤波器(DEKF)能快速跟踪和估计状态参数。与传统控制方法相比, 提出的方法具有更高的跟踪能力, 能有效提高系统的跟踪精度。
共轴跟踪 光电经纬仪 双重扩展卡尔曼滤波器 on-axis tracking O-E theodolite DEKF 红外与激光工程
2016, 45(5): 0531001
