零速
- 基于慣性傳感器陣列的行人導航發展綜述
慣性傳感器陣列與零速修正(zero velocity update,ZUPT)相結合,可以有效地抑制隨機噪聲偏置不穩定性[3],并抑止累積誤差的積累[4]。還可以通過對傳感器輸出數據的檢測實現故障檢測和隔離的功能[5-6]。由此產生了不同構造的慣性傳感器陣列與融合算法研究。慣性傳感器陣列類型分為陀螺儀陣列,加速度計陣列以及二者組合形成的陣列。加速度計陣列根據離心力與角速度二次方成比例關系[7],用加速度計可以估計物體的比力和角加速度。但估計角速度需要對角加
兵器裝備工程學報 2023年12期2024-01-04
- 定位定向系統長時間姿態精度保持方法與實現＊
轉動，可充分利用零速條件建立濾波方程，解決定位定向系統長時間姿態精度保持問題。為此，本文提出并實現了一種零速修正與卡爾曼濾波相結合的長時間姿態精度保持方法。1 定位定向系統工作方案如圖1 所示，武器發射車用定位定向系統采用反饋校正方式的慣導/北斗組合導航模式實現其定位定向。在零速條件滿足的情況下，系統在進行組合導航的同時，進入零速修正模塊，以此進行姿態修正，從而為武器發射車提供長時間的高精度姿態信息。圖1 定位定向系統工作方案示意圖2 零速修正理論分析2.
科技與創新 2023年4期2023-03-01
- 基于雙MIMU 速度+角速率匹配的行人自主導航方法
系統目前普遍采用零速修正（Zero Velocity Update,ZUPT）算法修正速度、姿態誤差，以提高導航精度。然而ZUPT 僅在零速區間對載體作濾波修正，因此零速檢測的準確率直接決定了導航精度[3]。然而由于MIMU 存在精度低、噪聲大的問題，因此常規零速檢測算法存在大量的錯判現象，影響導航精度。為解決該問題，文獻[4]提出了一種基于支持向量機（Supporting Vector Machine,SVM）的自適應零速檢測算法，可有效提高零速檢測的準
中國慣性技術學報 2023年1期2023-02-16
- 基于模擬多位置數據增強驅動零速檢測的慣性行人導航方法
人體運動中存在的零速假設對慣性導航發散進行抑制，有效提高了行人導航精度。但其僅基于角速度閾值進行估計，檢測率較低，適用范圍有限。為了進一步拓展應用場景，多種如姿態假設最優估計檢測器（Stance Hypothesis Optimal Estimation detector,SHOE）[4]、加速度計量測幅值檢測（Accelerometer Measurements Magnitude Test,MAG）[5]、角速度量測能量檢測（Angular Rate
中國慣性技術學報 2022年6期2023-01-29
- 基于鞋載慣導的PDR定位系統設計與實現*
PDR定位算法由零速檢測算法和零速修正算法2部分組成，利用IMU測量的加速度和角速度判斷零速區間；以零速區間為標記區間，修正非零速區間的誤差.行人導航算法結構如圖7所示.圖7 行人導航算法結構3.2 零速檢測行人步行期間，每一步共包含5個階段：腳跟觸地、站立、腳跟離地、腳尖離地、邁步.這5個階段周而復始，構成行人的行走過程.行人腳跟觸地時刻到腳尖離地時刻區間，行人處于站立狀態，IMU的輸出值相對穩定，即處于零速狀態.使用IMU測量出行人步行時的加速度和角速
內蒙古科技大學學報 2022年1期2022-12-14
- 基于慣性傳感器行人室內定位導航算法研究
提出了基于鞋綁式零速度修正(Zero Velocity Update，ZUPT)輔助的慣性導航系統，提供開源的代碼，但算法參數設置繁多，對不同的環境定位應用帶來不便[6]；Skog I，H?ndel P等研究ZUPTs在輔助慣性導航系統中局限性和傳感器誤差建模影響分析[7]。本文以航向姿態參考系統(AHRS)為基礎，IMU(Inertial Measurement Unit)的三軸陀螺儀和三軸加速度計追蹤載體運動的旋轉和平移，提出對三軸動態方向估計濾波融合
城市勘測 2022年4期2022-09-02
- 基于車載ATC系統冗余切換的地鐵車輛控制電路優化設計
、開/關門信號、零速信號、制動指令及緊急制動高電平信號，保證乘客安全上下車。此時如果主控車載ATC系統突發故障，進入冗余切換狀態，ATC端口輸出的門使能信號、開/關門信號、零速信號、制動指令及緊急制動高電平信號丟失，列車緊隨指令丟失進入戒備狀態。2.1.1 車門系統執行關門指令列車車門的開/關由EDCU(門控器)控制，并根據開門信號、關門信號、門使能信號、零速信號的狀態驅動門電機，從而實現車門的開/關功能。車門動作邏輯見表1。表1 車門動作邏輯由表1可知，
城市軌道交通研究 2022年6期2022-07-15
- 基于微慣性傳感器的行人室內定位方法
速度方差算法采集零速區間，并采用基于卡爾曼濾波的零速修正算法對零速區間進行修正. 該方法無須建立大型基礎設施即可實現高精度室內定位，解決了常用室內定位方法成本高、易受環境影響等問題，具有重要的實際意義和應用價值.1 微慣性傳感器（MEMS-IMU）的工作原理MEMS-IMU 中的測量裝置包括陀螺儀和加速度計，分別用來測量行人運動時腳部的角速度和加速度. MEMS-IMU可以將IMU的測量數據轉化為電信號，然后通過電路進行放大、處理，進而推算出行人的速度、位
河南科學 2022年5期2022-06-11
- 基于級聯濾波的行人慣性室內定位方法
的相位，則會觸發零速更新（zero velocity update, ZUPT），使用卡爾曼濾波（Kalman filter，KF）算法估計和校正慣性導航的解算誤差及慣性傳感器的固有偏差。文獻[12]在零速更新的基礎上，提出了啟發式航向修正和零角速度更新，可以在零速更新階段修正慣性導航的航向誤差。盡管基于卡爾曼濾波零速修正的慣性導航系統有時可以產生相對較好的導航結果，但存在較大的航向誤差，而且MEMS慣性傳感器也存在相對較大的不確定性和隨機性偏差。慣性傳感
導航定位學報 2022年3期2022-06-10
- 基于改進K-means聚類的慣性行人導航零速檢測算法*
點，提出了一種以零速作為觀測量進行周期性誤差修正的算法，即零速修正(zero velocity update，ZUPT)算法[1－2]。零速修正算法的提出為基于慣性的行人導航理論提供了新的研究思路，并逐漸成為慣性行人導航系統的主流研究方向。獲取行人步態周期內的零速區間是進行零速修正的前提。根據零速區間的步態特征，國內外學者提出了出了一系列的零速檢測算法，如加速度移動方差檢測算法(acceleration moving variance detector，)
傳感技術學報 2022年1期2022-03-24
- 基于SVM自適應零速檢測的行人自主導航算法
因此目前普遍采用零速修正（Zero Velocity Update,ZUPT）算法抑制航向、位置誤差發散，以提高導航精度。由于ZUPT僅在零速區間對載體作濾波修正，因此零速檢測的準確率直接決定了導航精度[2,4]。為提高零速檢測的準確率對復雜步態的適應性，戴洪德等提出一種基于偽標準差和N-P準則的行人導航零速檢測算法[5]，該方法可在短距離、正常行走時實現較高的零速檢測精度并提高適應性，但在大范圍、長時間、高動態條件下適應性變差。賈錚洋等設計了混合運動模式
中國慣性技術學報 2021年5期2022-01-15
- 城市軌道交通車輛制動系統的零速信號和非零速信號方案選用及安全性分析
，正高級工程師)零速或非零速信號是車輛的重要控制信號，應用于車輛的車門控制、牽引使能、緊急制動環線建立等多個重要控制回路，也是保證車輛運行安全的重要信號[1]。速度信號主要來源于信號系統和制動系統。當車輛處于信號控車模式時，車輛所有的輸入信號都由信號系統提供，包括零速信號；當信號系統發生故障，車輛退出信號控車模式后，車輛的速度信息由制動系統提供。本文主要討論制動系統提供的零速信號，具體是車輛應該要求制動系統提供零速信號還是非零速信號用于車輛控制，制動系統提
城市軌道交通研究 2021年12期2022-01-12
- 多步態SVM分類且自適應閾值的行人定位方法*
累的誤差，目前，零速修正方法是SINS技術提高導航定位精度的主要技術之一。傳統零速檢測方法一般的零速判別依據為三維加速度和角速度的模值或三維加速度窗口方差。文獻[1]用了多條件約束的方法判定零速區間。固定閾值法在不改變運動步態條件下雖然能準確地判別零速區間，但實際情況中行人運動狀態的多樣性會影響零速判別的準確度。檢測的零速區間精確程度直接影響到系統誤差修正的效果。因此，苑寶貞[2]等提出在每一個步態區間根據慣性測量器件足部數據和運動學的貝葉斯網絡來估計零速
傳感技術學報 2021年7期2021-09-29
- 基于神經網絡的步行者室內慣導定位技術
法，自適應地識別零速更新點和非零速更新點，根據教學實際需要搭建兼顧準確率和硬件開銷的輕量級神經網絡。經實驗驗證，該方法能有效提高零速區間的檢測準確率，在多種運動模式下均能保證定位準確率。1 傳統步行者室內慣導定位實驗傳統步行者室內慣導定位實驗主要把慣性傳感器直接固定連接在步行者身上（腰、腿、腳），測量步行者的線運動信息和角運動信息，通過對加速度積分得到步行者的速度和位置信息，再結合姿態矩陣運算得到行進方向。慣性傳感器都存在噪聲，多次積分會導致誤差不斷積累，
實驗室研究與探索 2021年5期2021-06-24
- 懸臂式掘進機慣性測量系統的改進與試驗
和截割控制。2 零速修正技術的車載慣性導航系統由于懸臂式掘進機在作業過程中存在低速、長時、移動距離短的特點，且對精度要求較高，達到厘米級。傳統慣性導航技術在用于巷道掘進時仍在多方面面臨較大挑戰。為了更好地改善掘進機導航系統的精度問題，盧志勇等人提出了零速修正技術。該技術通過利用慣性系統部件誤差模型進行自動校正，在保留慣性部件較強環境適應性優點的同時，實現了車載定位精度的提高，在掘進機慣性導航系統中有良好的應用前景。2.1 零速修正技術導航原理零速修正技術是
江西煤炭科技 2021年2期2021-05-19
- 基于足部運動約束的行人導航方法
基礎上，構建基于零速修正和足部運動側向約束組合的足部運動約束模型，進一步對步態周期中的導航誤差進行修正。實驗結果表明，受行人足部動態過程的影響，未加約束時的導航定位結果存在顯著誤差，而導航誤差修正的方法，將導航終點定位誤差的均值提升至行走距離的1.51%，，顯著提高了解算精度，能夠滿足行人導航系統的定位需求。行人導航；步態分析；零速修正；運動約束0 引言行人導航定位信息在日常生活和工作中發揮著日漸重要的作用，極大地提高了生活和工作效率?；谖⑿蛻T性測量單元
導航定位學報 2021年2期2021-04-22
- 基于松弛半定規劃零速濾波器的雜波圖檢測方法
回波數據經過一個零速濾波器來分離出雜波和低多普勒的目標回波[4]，然后將零速濾波器的輸出通過雜波圖的門限檢測器，得到當前幀的檢測結果，最后更新雜波圖并進行下一幀的掃描與檢測，反復迭代直至得到最終的檢測結果。其檢測原理圖如圖1所示。圖1 零速濾波器檢測原理圖零速濾波器與MTI濾波器的處理目的正好相反，零速濾波器是一個低通濾波器，其頻率響應在零頻(地雜波中心頻率)附近為通帶，其余頻段為阻帶，其輸出只包括地面靜止雜波以及超低速運動的目標回波。傳統的零速濾波器是采
火控雷達技術 2021年1期2021-04-20
- 行人低成本慣導自適應零速探測
進行高程和航向時零速探測也很重要，例如進行航向角更新時，利用零速時加速度計3軸輸出為重力分量的特點，只解算零速時刻的磁航向角，避免了高動態狀況下提取重力分量誤差大的問題，可提升磁航向角解算精度；零速間隔通常包含超過10個的連續零速狀態歷元，通過零速間隔內的磁航向角取中值的方法，可以提高磁航向角的可靠性。零速探測效果決定了PDR解算和多源融合定位精度，一方面可以在機械編排過程中，通過速度、零角速度、零加速度約束抑制誤差發散；另外一方面，在與其他傳感器融合的過
導航定位學報 2021年1期2021-03-01
- 多運動模式下的累積誤差修正行人航位推算算法
差,因此通常采用零速校正(Zero Velocity Update,ZUPT)或零角速度校正(Zero Angle Rate Update,ZARU)的方式對累積誤差進行校正,該方式通過設定固定閾值確認腳部是否處于觸地階段從而判斷行人腳步是否處于零速區間。如果行人腳步處于零速區間,則對慣性導航定位算法進行零速校正。慣性導航定位算法對于單一運動模式具有較好的誤差抑制效果,但是對于慢走、中速走和快走等多種運動模式,其零速檢測的固定閾值各不相同,閾值過大會造成判
計算機工程 2020年12期2020-12-16
- 一種基于徑向速度殘差曲線擬合的車載SINS零速修正算法
的問題較為顯著。零速修正是提高陸用平臺慣性導航系統定位定向精度的一種廉價且有效的方法[1]。傳統的零速修正方法包括二次曲線擬合以及卡爾曼濾波方法等[2-5]，這些方法需要每間隔一段時間進行停車修正，且行進過程中的定位精度發散趨勢較為明顯。在卡爾曼濾波方法基礎上，文獻[6-8]從不同角度提出了一種基于運動學約束的車載捷聯慣性導航誤差阻尼算法。該算法利用車體運動信息構建觀測方程，實現了車體運動狀態的不完整約束。但由于實際車體運行時，運動約束條件難以嚴格保證，可
中國慣性技術學報 2020年3期2020-10-17
- 卡鉗式抱索器架空乘人纜車零速上車裝置的研制
。同時乘坐人員以零速跨上移動的吊椅后，在慣性作用下乘坐人常會因失重發生人員摔傷事故。針對該煤礦卡鉗式抱索器架空乘人纜車存在的安全問題，通過對架空乘人纜車在大坡度斜巷乘車過程中不安全因素的分析，設計了人員零速靜態上車裝置，解決了斜巷運輸的不安全問題，實現了該煤礦生產運輸的安全。2 卡鉗式抱索器架空乘人纜車零速上車裝置研制2.1 卡鉗式抱索器架空乘人纜車結構原理分析乘人纜車裝置結構形式為摩擦輪式，由電動機、減速箱或液壓系統、驅動裝置（包括驅動輪和機座等）、制動
山東煤炭科技 2020年7期2020-08-07
- 基于零速修正的行人導航關鍵技術及研究進展
介紹，然后對基于零速修正(Zero Velocity Update，ZUPT)的行人導航的關鍵技術和相關研究進展進行了闡述，最后探討了行人自主導航技術的發展趨勢。1 基于MEMS慣性器件的行人導航算法行人導航所用的MEMS慣性器件，要求小體積、低功耗、小質量、低成本[10]。這樣的MEMS慣性器件性能較差，單獨進行導航很難滿足行人導航定位的要求。但人是一步一步地行走，如果能將人行走的步數和步長探測出來，再結合航向信息，則可以采用步行航位推算(Pedestr
導航定位與授時 2020年3期2020-06-08
- 一種用于足綁式行人慣性導航的區間搜索零速檢測器
對誤差進行修正。零速信息可以對導航誤差進行修正[6-8]：利用腳部運動的零速狀態，通過卡爾曼濾波對導航誤差進行估計，可以很好修正導航誤差。實現零速修正的前提是準確判斷出腳部的零速狀態，基于閾值的檢測法和基于機器學習的檢測法是目前主要的兩種方法?；陂撝档姆椒òü潭ㄩ撝捣ê妥赃m應閾值法，固定閾值法如SHOE 檢測器[8,9]，SHOE 是目前固定閾值法中檢測性能較好的方法，然而固定閾值法在工程應用中有較大的缺陷，需要根據實際情況調節閾值，算法魯棒性較差。自
中國慣性技術學報 2020年6期2020-04-06
- 電客車緊急制動電路優化方案研究
系統;緊急制動;零速;繼電電路[中圖分類號]U269.6[文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）09–00–03[Abstract]As a powerful guarantee for the safety of urban rail transportation， the signal system follows the principle of failure-oriented safety. When the safety r
今日自動化 2020年9期2020-03-08
- 基于機器學習與步態特征輔助的行人導航方法
與故障問題，并在零速修正的基礎上通過對VINS 的姿態信息進行實時修正，進一步減緩系統定位誤差隨行進距離的積累。同時，利用VINS 與足部MIMU 中的磁傳感器得到人體運動的航向信息，從而實現較長時間的行人導航。1 行人導航定位方案及系統結構設計本文提出的行人導航方案如圖1所示。為了構建VGG-LSTM 神經網絡模型，需要分別在人體足部與其他部位安裝MIMU。本文以同側的腿部和足部安裝MIMU 為例，以相同頻率采集人體腿部和足部MIMU的數據，并以該數據作
中國慣性技術學報 2019年4期2019-11-20
- 基于foot-mounted IMU 零速區間的行人步態檢測算法
導航技術，多應用零速修正(Zero-velocity Update，ZUPT)集成算法有效補償累計誤差[3，4]，該算法關鍵在于步態檢測能夠提供精確的零速區間。除此之外，行人航位推算(Pedestrian Dead-Reckoning，PDR)算法推算行人航跡變化需要精確的航向、步長及計步信息。綜上，精確的步態檢測算法是高精度行人慣性導航技術的關鍵保障。在足部IMU捷聯慣性導航技術的研究中，R Feliz等人[5]首次設計出類似的ZUPTs系統，在零速時更
城市勘測 2019年4期2019-09-05
- 基于自適應閾值的行人慣性導航零速檢測算法
的最大難題。利用零速修正技術抑制累積誤差可以提高導航系統的精確性，其中零速修正技術包括零速區間檢測和零速誤差補償，零速區間檢測的精確性直接影響著零速修正的效果，是提高INS定位精度的重要一環[1]。傳統零速檢測算法一般采用加速度和角速度平方和[1-3]或加速度滑動窗口方差[4]作為檢測數據,然后利用固定閾值[1]檢測零速區間。固定閾值法在固定運動步態條件下能實現零速區間的判斷，但對于不同行人或不同運動狀態適應性較差。除固定閾值法外，目前典型的零速檢測方法主
壓電與聲光 2019年4期2019-08-29
- 基于運動約束輔助的車載組合導航算法
將零度修正和動態零速修正相互結合起來；傳統的零速修正技術(Zero-velocity Update，ZUPT)要求車輛每隔一定時間停車一次，這樣就降低了車輛的靈活機動性能，同時車輛的停車狀態不好判斷；動態零速修正技術(DZUPT:Dynamic Zero-velocity Update)則要求車輛處于行駛狀態下，當車輛停止時DZUPT很有可能會導致組合濾波器發散、估計精度下降?，F有的提高慣性導航精度的方法有慣導/里程計組合的航位推算算法，但是該算法引入了額
兵器裝備工程學報 2019年2期2019-03-28
- 基于慣性導航的步行者零速檢測算法*
]；另一種是基于零速檢測(zero velocity detection，ZVD)[5]的慣性導航系統推算算法，這種方法通過零速檢測將步行狀態分為靜止和運動兩個狀態，運動狀態用慣性導航進行步長估計，在靜止狀態進行零速檢測，根據零速的速度誤差、位置誤差進行修正，以提高導航精度。通過零速修正現在常用的幾種零速檢測算法對比[6,7]，本文提出一種基于滑動平均的極大似然估計算法，經實驗驗證，該方法能夠有效檢測零速區間的范圍，證明了該方法的有效性。1 步態分析人體行
傳感器與微系統 2019年3期2019-03-05
- 一種適用于跑步狀態的慣性/零速/GPS室內外無縫組合導航定位方法
系統。該系統采用零速更新算法進行零速修正，能夠抑制慣性系統的誤差，但不能滿足高精度定位的要求，且成本高昂，不利于推廣應用。哈爾濱工程大學團隊［4］提出了一種僅僅適用于緩慢行走場景的、基于足部的IMU/GPS組合導航系統，其驗證試驗在開闊的操場上進行，雖定位精度較好，但適用局限性較大。同時，近年來，國內外專家學者主要針對行人正常行走步態下的行人導航定位方法［5?6］及零速檢測方法［7?8］進行了相關研究，針對跑步狀態下的行人導航定位及零速檢測方法的研究較少。
導航與控制 2019年6期2019-02-10
- 混合運動模式下的雙重閾值零速區間檢測算法
等原因，通常采用零速修正（Zero Velocity Update, ZUPT）輔助的手段來抑制誤差累積，通過周期性的誤差清零進一步提高解算精度。在行走過程中，腳部與地面保持相對靜止的時間是十分短暫的，因此，零速區間檢測既是零速修正的核心，同樣也是行人導航解算的關鍵環節。在進行零速區間檢測時可能會出現漏判或誤判。漏判是指未判斷出所有的零速狀態點，誤判是指將非零速狀態點判斷為零速狀態。由于無法準確判斷出零速與非零速狀態的分界點，所以漏判的發生是不可避免的。但
中國慣性技術學報 2018年5期2018-12-20
- 一種優化高度通道的行人導航算法
臺264001）零速修正（Zero-Velocity Updating，ZUPT）[1-3]是目前慣性行人導航最常用的抑制和消除導航誤差的方法。Elwell[4]首次提出了人在行走過程中存在零速區間的特性。隨后，E.Foxlin[5]全面、系統地介紹了將慣性導航系統安裝在足部的行人導航方法，并利用零速修正對導航參數誤差進行校正，取得了較為理想的實驗結果。在此基礎上，國內外學者David[6]、Park[7]、Maan[8]、Carlos[9]、Terra[
海軍航空大學學報 2018年5期2018-12-14
- 行人導航系統航向角約束算法研究
航誤差，一般加入零速修正技術作為輔助。加入零速修正的行人導航系統定位精度雖然會得到很大的提高，然而由于航向角不可觀測，無法估計出航向誤差，因此零速修正對于航向角誤差修正起不到很好的作用，航向角依舊會逐漸發散[4]。此種航向角漂移誤差在行人行走路線存在多次轉彎時會更加明顯。針對行人導航系統存在的航向角漂移誤差問題，本文在捷聯慣導解算和零速修正的基礎上，加入磁力計作為輔助手段，補償航向角誤差；同時采用一種地圖線路匹配的算法對航向角誤差進行修正。在行人行走過程中
導航定位與授時 2018年6期2018-11-21
- 適用于慣性動作捕捉與復現系統的軌跡捕捉算法及其實現*
軌跡捕捉算法采用零速修正來抑制捷聯慣性導航解算過程中的位置誤差、速度誤差、姿態誤差,以到達較好的解算效果[3-5]。慣性動作捕捉與復現系統最終目的是把捕捉的動作和軌跡數據導入PC端進行人體模型的動畫復現,其中軌跡數據驅動人體模型進行空間移動,而由于零速檢測不準確導致姿態修正延時,Kalman濾波器誤差補償不充分等原因,導致捕捉到的軌跡不夠平滑,甚至嚴重畸變,且定位誤差大[6-8],導致最終PC端人體模型空間移動時產生嚴重的抖動或位置跳變。本文首先對動作捕捉
傳感技術學報 2018年5期2018-06-12
- 基于壓力傳感器輔助的行人室內定位零速修正方法
性能。相對來講，零速修正技術是進行誤差控制的一種簡單而且有效的手段，其利用載體停止時慣性導航系統的速度輸出作為系統速度誤差的觀測量，進而對其他各項誤差進行修正。零速修正算法主要分為兩個步驟，即零速檢測和零速更新。目前，零速修正技術在車載以及個人導航等領域都得到了廣泛應用，而零速檢測算法的具體運用也不盡相同，需要根據實際載體、環境等條件選擇使用不同的檢測算法。傳統的行人室內定位系統如文獻[1-3]綜合MIMU中加速度計和陀螺儀的輸出信息進行零速檢測，在步行狀
中國慣性技術學報 2018年1期2018-05-10
- 足綁式PNS自適應滑動平均零速區間檢測方法
用行人行走時落地零速的特點，對速度誤差、位置誤差和水平姿態角誤差進行零速修正(Zero Velocity Update, ZUPT)，以提高定位導航的精度。根據行人運動特點，當腳著地時，捷聯在腳上的IMU速度為零。據此對姿態、速度和位置信息進行零速修正，可以有效抑制導航系統參數發散。零速修正的關鍵在于零速區間精確的檢測，本文在借鑒前人研究工作的基礎上，設計了基于自適應滑動平均算法的零速區間檢測方法。經實驗驗證，該方法能準確、有效地檢測出零速區間的范圍，證明
導航與控制 2018年2期2018-04-13
- 基于偽標準差和N-P準則的行人導航零速檢測
領域研究的重點。零速修正（Zero Velocity Update,ZUPT）是常用的減小行人導航誤差的方法[7]，能準確判斷行人行走過程中的零速區間，是零速修正的前提。利用MIMU自帶的傳感器進行零速檢測是目前行人導航常用的方法。一些文獻利用采樣窗口內三軸陀螺儀的極差以及加速度計模值的最大值與設定閾值作比較，并經過“或”運算判斷零速區間[8]，降低了漏判概率，但是增加了誤判概率。行走速度比較快時，該方法誤差增大。一些學者利用加速度計、陀螺儀輸出值得到其模
中國慣性技術學報 2018年6期2018-03-06
- 在ATO模式下地鐵車門故障分析及處理措施
穩，開門過程中，零速信號有跳變現象，致使車門無法自動開門到位。下載列車故障履歷分析，列車在3月29日19時25分、20時15分及22時04分前后未報任何故障，只是有信息提示。下載列車事件記錄數據分析，根據ATO模式下列車開關門邏輯，當列車到站停穩后，零速信號有效，ATC(列車自動控制系統)會自動向列車發出門允許信號及開門信號，車門會自動打開，ATC在向列車發出開門信號的同一時間也會自動向屏蔽門發出開門信號，列車車門開門與屏蔽門開門信號相互獨立。根據車門開門
鄭州鐵路職業技術學院學報 2018年2期2018-02-08
- 基于足部安裝MIMU的行人導航系統設計
an濾波架構下的零速修正算法和航向修正算法設計，實現了對系統的誤差估計。1 導航鞋樣機設計根據行人導航系統的適用對象和實際應用環境，導航鞋樣機設計主要從鞋的選型、慣性測量單元的安裝等方面進行考慮。1.1 傳感器選型行人導航系統選用的傳感器應具有質量小、尺寸小、功耗低、動態范圍大、便于穿戴等特性，這樣既不會影響行人的正常運動，又能實現長時間導航。當前關于行人導航系統研究的文獻中應用較為廣泛的慣性測量單元有荷蘭Xsens公司生產的MTi/MTx系列產品[1]、
導航定位與授時 2018年1期2018-02-01
- 淺析電客列車車門控制原理
控制；開/關門；零速；安全回路；障礙物探測；切除中圖法分類號 U270.38+6 文獻標識碼 B0 引言各個城市的地鐵運行過程中，車門故障也屬于高發故障；同時，車門故障也會影響服務質量和乘客安全，特別是大客流時還會影響運營秩序。為提高司機在車門故障時能夠有效處置，本文對車門控制原理進行闡述，為司機處置車門故障提供依據。1 車門控制原理從車門控制原理圖上（圖1）可以看出，列車的開門控制時EDCU單元為保證安全，對列車開門實行了零速保護，簡單的描述：列車車門要
科學與財富 2017年33期2017-12-19
- 基于GLRT零速檢測算法的行人室內定位系統*
2)基于GLRT零速檢測算法的行人室內定位系統*樊啟高*,孫 艷,孫璧文,莊祥鵬(江南大學物聯網工程學院,江蘇 無錫 214122)針對微機電系統中慣性傳感器漂移大、精度低導致室內行人定位精度不高的問題,本系統在慣性導航解算算法的基礎上,提出基于廣義似然比檢驗的零速檢測算法。該方法是利用廣義似然比檢驗對行人處于站立相或擺動相的概率進行估計以及進行零速更新,提高行人定位精度?；诒疚奶岢龅男腥耸覂榷ㄎ荒Ｐ?搭建以慣性測量單元為核心的實驗平臺,評估本文算法的可
傳感技術學報 2017年11期2017-12-08
- 基于零速/航向自觀測/地磁匹配的行人導航算法研究
10016)基于零速/航向自觀測/地磁匹配的行人導航算法研究黃欣， 熊智， 許建新， 徐麗敏(南京航空航天大學 自動化學院， 江蘇 南京 210016)目前行人導航技術正發揮著越來越重要的作用，而無全球導航衛星系統(GNSS)環境下的行人導航定位成為其不可或缺的環節。以自包含傳感器為硬件平臺，針對無GNSS環境下的行人自主導航定位展開研究，提出一種基于“2+2”分級模式的零速判別方法，并設計一種慣性導航系統的零速修正卡爾曼濾波算法，有效提高同一參數閾值下零
兵工學報 2017年10期2017-11-09
- 基于自包含傳感器的單兵導航系統設計
壓力傳感器組合的零速區間檢測算法,并通過對單兵導航系統背景磁場誤差進行補償來計算航向角,實現了速度觀測量和航向觀測量的準確提取。在此基礎上,采用Kalman濾波器對系統狀態誤差進行估計,并對慣性導航解算結果中的累積誤差進行修正。最后,在實際路線上開展了單兵導航系統定位實驗,實驗結果表明,行人在矩形路線終點位置處的位置誤差為0.42m,占行走總路程的0.33%,從而證明了零速修正和航向修正能有效提高單兵導航系統的定位精度。單兵導航系統;零速修正;航向修正;誤
導航定位與授時 2017年5期2017-09-20
- 手機MEMS車載導航算法改進技術*
設計，研究了汽車零速修正算法，設計了相關驗證實驗。實驗結果表明:基于手機平臺車載導航算法的改進技術，可以有效提高DR/GPS車載組合導航算法的適應性和導航性能。手機平臺； 車載導航； 安裝模式辨識； 零速修正0 引 言目前，大部分智能手機平臺上都內嵌了微機電系統(MEMS)慣性傳感器[1，2]和全球定位系統(GPS)接收機模塊，所以基于手機平臺研究車載組合導航關鍵技術，對實現車載模式下的實時準確導航定位、解決GPS信號受到環境制約的問題具有重要意義。與市場
傳感器與微系統 2017年6期2017-06-09
- 基于UWB優化配置的室內行人導航方法
。該方法采用基于零速修正的微慣導系統進行導航，以抑制慣導誤差隨時間發散，并在建筑內拐角、樓梯口等關鍵節點處優化配置UWB設備，采用UWB信息與微慣導數據進行卡爾曼濾波，實現對微慣導航向及位置的修正。與大規模使用UWB系統進行室內定位相比，該方法降低了系統布設成本，避免了UWB出現問題時對整體導航結果的影響，有效地保證了系統的定位精度。行走實驗表明：直線行走時，微慣導最終定位誤差為1.8%；轉彎行走時，在UWB輔助定位下，微慣導最終定位誤差小于1.0%。室內
中國慣性技術學報 2017年2期2017-06-05
- 基于貝葉斯網絡的強魯棒性零速檢測方法
斯網絡的強魯棒性零速檢測方法苑寶貞，蘇 中，李 擎，費程羽(北京信息科技大學 高動態導航技術北京市重點實驗室，北京 100101)在行人慣性導航系統中，零速檢測是實現速度誤差清零和導航誤差估計的前提，有著重要的作用；針對現有的零速檢測方法檢測精度低、魯棒性差的問題，采用有效的步態周期分割方法并且引入基于慣性傳感器測量值和運動學知識的貝葉斯網絡模型來推斷零速區間；該方法可以有效減少零速(ZV)邊界的模糊性，提高零速檢測的精度，增強零速檢測的魯棒性；實驗表明行
計算機測量與控制 2016年3期2016-11-17
- 零速修正在GNSS/INS緊組合導航中的應用研究
，100191?零速修正在GNSS/INS緊組合導航中的應用研究常樂1章紅平1高周正1,2丁昱心3張全11武漢大學衛星導航定位技術研究中心，武漢市珞喻路129號，430079 2武漢大學測繪學院，武漢市珞喻路129號，430079 >3北京航空航天大學電子信息工程學院，北京市學院路37號，100191為研究零速修正在GNSS/INS緊組合導航中的應用，提出綜合利用GNSS/INS緊組合解算速度、IMU原始數據和多普勒觀測數據的零速判斷準則以及零速狀態下的緊
大地測量與地球動力學 2016年10期2016-10-27
- 一種優化的零速檢測行人導航算法
73）一種優化的零速檢測行人導航算法孟祥賓，潘獻飛，胡小平（國防科學技術大學機電工程與自動化學院，長沙410073）針對軍事上對單兵定位和民用領域為行人提供位置服務的需求，提出了足部固定MIMU的行人導航算法。利用人體行走過程中腳部與地面相接觸的靜止時間段，采用零速更新（Zero Velocity Update，ZVU）對INS繼續對準或標定，而零速檢測又是實現零速修正的基礎。研究對比了在足部固定MIMU進行零速檢測的常用方法，針對常用算法閾值自適應性差，
導航與控制 2016年4期2016-09-23
- 基于MEMS的室內定位系統研究與設計
人慣性導航系統；零速檢測；實時定位；設計0 引言伴隨微電子技術迅猛發展，導航定位技術的應用領域已漸漸從軍事化轉向了商用化。人們在工作、學習、生活中大約80%的時間都是在室內環境下度過的，室內定位技術得到了大力發展，受到了越來越多企業和民眾的重視，具有很高的商業價值。在現實生活中，也有越來越多的情境需要使用到室內定位技術：例如在一個工廠倉庫里，尋找所需要的產品；在火場中，對消防救助人員進行定位跟蹤；在醫院里，跟蹤定位周圍的醫護人員及儀器；在商場停車場尋找停車
山東工業技術 2016年10期2016-09-06
- 多條件約束的行人導航零速區間檢測算法
件約束的行人導航零速區間檢測算法田曉春1，陳家斌1，韓勇強1，楊黎明2，尹靜源3（1.北京理工大學 自動化學院，北京 100081；2.華北光學儀器有限公司，北京 100053；3.北京機電工程總體設計部，北京 100039）針對MEMS慣性傳感器存在漂移大、器件精度低的問題，結合行人導航系統應用需求，在分析行人運動步態的基礎上，設計了一種多條件約束的行人步態零速區間檢測算法。該方法綜合利用足部傳感器輸出參量的模值、方差、幅值、峰值并通過設定閾值來提取步態
中國慣性技術學報 2016年1期2016-05-19
- 足部安裝MEMS-IMU個人導航系統
時足部具有周期性零速的特征，以加速度計輸出矢量和、滑動方差和陀螺儀輸出的角速度矢量和為檢測量，設計了一種多條件零速檢測算法，有效地提高了零速檢測的準確性。針對MEMS慣性傳感器零漂大、精度低的問題，導航定位算法以傳統的捷聯解算算法為基礎，進行了適應性改進。引入零速修正（ZUPT）技術，設計了以速度信息作為偽量測的Kalman濾波器。在零速階段對系統速度，姿態，位置誤差進行估計，將估計結果反饋以修正導航解算的累積誤差。實驗結果表明，基于上述導航修正算法可以有
中國慣性技術學報 2016年4期2016-04-19
- 無錫地鐵二號線車輛車門控制的冗余設計
見圖1)?？紤]到零速和使能信號的安全性，零速和使能信號只采用硬線傳輸，而開關門命令則采用網絡硬線冗余控制。門控制電路中設有硬線網絡控制選擇開關，通過硬線網絡控制列車線接入門控器的硬線網絡切換輸入端口。圖1 控制方式的冗余當硬線網絡切換開關在硬線控制位時，硬線網絡開關斷開。開關門按鈕信號及ATO(列車自動駕駛)發出的開關門指令將通過硬線傳輸給每個門控器；當硬線網絡控制選擇開關位于網絡擋位時，硬線網絡切換開關閉合。開關門按鈕信號及ATO發出的開關門指令將被TC
軌道交通裝備與技術 2016年1期2016-03-21
- 北京地鐵4號線列車車門故障的改進分析
制簡介開門邏輯：零速信號線為高電平，開門指令線為高電平（含開門使能信號），關門指令線為低電平時，門控制器為車門電機提供電源，電機輸出轉矩，車門打開。關門邏輯：零速信號線為高電平，開門指令線為低電平，關門指令線為高電平時，門控制器為車門電機提供電源，電機輸出轉矩，車門關閉。2.2 故障排查結合車門控制原理，分析非站臺側車門異常打開的原因有3種可能：開門指令線異常、電機電源線串電、門控制器故障。下面依次對上述可能原因進行故障的分析和排查。（1）開門指令線檢查列
鐵道機車車輛 2016年6期2016-02-02
- 零速修正在GNSS/INS組合導航中的應用
不變,如果此時以零速度作為觀測值來代替GNSS接收機輸出的速度,就相當于有精度極高的速度觀測值來限制INS導航誤差的累積,可顯著改善靜止狀態下的GNSS/INS組合導航結果,這就是零速修正的思想[3]。國外學者在關于個人導航的文章中指出,利用三軸加速度計感知重力,在完全靜止在地面上的這段時間應用零速修正技術,可以限制速度、位置誤差的積累,并能改善俯仰角和橫滾角的精度[4-6]。國內的學者提出動態零速修正技術,利用車體橫向和垂直方向的速度為0作為約束條件,限
全球定位系統 2014年4期2014-08-21
- 單兵自主導航技術研究
用間隔一定時間的零速修正來實現高精度定位測量;若采用導航級的慣導系統，在10 min間隔零速修正下定位精度能夠達到5 m（CEP）的精度，在5 min間隔零速修正下定位精度能夠達到2～3 m（CEP）的精度。采用更高精度的慣導系統或者縮短零速修正間隔時間，都能夠有效的提高定位精度。單兵自主導航技術的實現基于這樣一個事實:人在行走過程中，腳部著地瞬間的速度為零;若在腳部適當的位置安裝一套慣導系統，則這一瞬間的零速可用來修正慣導的導航誤差，也就是可以進行零速修
導航定位與授時 2014年1期2014-07-09
- 地鐵列車開門故障的診斷
率為40%；二是零速回路故障，發生率為47%，應重點排除。二、零速控制回路原理零速回路的作用是當列車停穩后，車輛的零速列車線得電為高電平(110V)，該信號通過接口送到EDCU內部的零速控制回路中，以控制開門動作。這一控制回路主要由安全繼電器K1、可調穩壓芯片TL431、場效應管BUZ60、穩壓管ZPY27、二極管4007、電容C47等組成。當EDCU接收到車輛零速信號后，經過二極管、分壓電阻、場效應管給電容C47充電，由于電容兩端電壓不能跳變，所以電壓波
中國設備工程 2014年2期2014-02-26
- 基于卡爾曼濾波器的零速修正技術在導彈發射車中的應用研究
]。本文提出了將零速修正技術應用在導彈發射車車載捷聯慣導系統中，采用卡爾曼濾波對慣導誤差進行實時計算并補償，提高了慣導的定位精度，可以實現隨機點的快速定位。2 基于卡爾曼濾波的零速修正算法零速修正（ZUPT）技術是利用載體停車時慣性系統的速度輸出作為系統速度誤差的觀測量，進而對其它各項誤差實現校正的技術。具體的實現過程為，慣導系統啟動并經初始對準后，從一個已知坐標點出發，每隔一定時間停車進行零速修正，到達待測點后，在短時間內（如1分鐘）即可獲得該點的坐標數
電氣自動化 2010年1期2010-09-20