一种基于BoW物体识别模型的视觉导航方法

针对复杂的室内环境,提出一种新的动态环境下的移动机器人视觉导航方法.该方法以室内常见物体作为自然路标,通过单目视觉建立识别模型来认知环境中的各种物体.首先对室内常见物体建立图像库,并对库中的大量图像采集SIFT特征;然后通过BoW模型来描述各幅图像,针对每类物体利用线性支持向量机(SVM)训练出物体识别模型;最后借助交互的手绘地图描述室内环境,移动机器人从中获得辅助路径以及自然路标的大概位置,从而完成导航任务.通过大量实验,从自然路标变化、目的区域变化、手绘地图偏差等多角度验证该方法的鲁棒性.实验结果表明,该导航方法操作简单高效,并具有人机交互性强、动态环境下适应能力高的优点.     

基于FPGA的视觉导航小车设计与实现

视觉导航作为新兴起的技术,受众多研究者的青睐.设计了以现场可编程门列阵(FPGA)为控制核心的自主导航小车,采用一种新颖的自适应路径识别算法实现路径的识别与提取,并结合圆弧路线规划和控制策略完成小车的自主导航控制.自适应路径识别算法使导航小车可以适应多种光照和路面条件.测试结果表明,小车能够在不同光照条件下的实验室和露天田径跑道环境中实现较好的导航效果,在田径跑道上的导航测试中,小车的最高运行速度达到3.5 m/s.     

基于GIS室内定位和导航的电子地图设计与应用

设计室内大型场馆的定位导航电子地图是为了改变传统室外定位导航模式,方便快捷地为地图使用者提供定位和导航路径信息。引入了室内GIS矢量电子地图模型的概念和设计方法,结合网格采集图层、地理数据库、网络数据集等技术,实现了在大型场馆的定位导航功能,对同类室内定位和导航电子地图的设计与实现具有一定参考价值。     

Distributed Dynamic Navigation for Sensor Networks

Navigation with sensor networks has shown many advantages and great potential in many scenarios.Previous works have mainly focused on selecting the shortest path to navigate an internal user out of an emergency field.However,they did not consider variations of the dangerous areas which usually occur in practical applications.This paper presents an efficient dynamic routing algorithm to successfully guide users to the destination exit.The navigation goal is looking for a safe and short path to enable the user to escape from a dangerous area as fast as possible.Without knowing the locations of the nodes,the user is guided by a sequence of sensor nodes to pass through the dangerous areas.The algorithm ensures the navigation path security by predicting the dynamic changes affecting the navigation path.The performance of this approach is evaluated using extensive simulations to validate its effectiveness.Simulations show that the approach is scalable and performs well in various settings.     

移动机器人同时定位与建图室内导航地图研究

针对当前视觉同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)生成的点云地图不能满足路径规划和导航的需要,提出一种室内移动机器人的导航地图制备方法.首先,通过SLAM估计相机位姿,后端优化后生成室内场景的三维点云地图;其次,根据地面移动机器人的运动约束及结构特点分情况讨论,推导点云相对于地面的二维坐标,同时对点云进行地面与障碍的分离、截取与筛选;最后,根据栅格占据状况有序构建出导航地图.实验结果表明,基于点云坐标的障碍物截取准确度高于地面拟合截取方法,所建地图精度与完整度均高于传统方法.室内移动机器人能基于该地图进行路径规划与导航.     

全球导航星座的远地/深空导航应用研究

全球卫星导航系统为低轨和地面用户提供导航服务已有广泛的研究.中高轨卫星以及深空卫星的定轨、定姿和时间同步,目前主要利用地面测控系统完成,存在设备复杂、投资高、无法同时支持大量飞行器、无法自主运行等缺点.本文研究中高轨卫星和深空卫星利用全球导航星座进行定轨、定姿和授时服务的可行性,实现其扩展应用,寻求全球导航星座作为天基网时空基准的高效途径,使得天基网的自主导航与自主运行成为可能.论文提供了一套解决方案,在不增加卫星设备的前提下,通过星间链路的巧妙设计,实现对远地、深空飞行器的无源导航服务,重点研究了卫星可见性、几何精度因子（GDOP）等内容,进行了定位、定时精度分析,为全球导航星座的建设提供思路.     

运动分类步频调节的微机电惯性测量单元室内行人航迹推算

行人航迹推算(pedestrian dead reckoning, PDR)作为一种新兴的导航定位方法, 因其不易受外界环境因素影响而受到广泛关注. 针对室内行人航迹推算, 采集并分析了微机电惯性测量单元(micro-electro-mechanical system-inertial measurement unit, MEMS-IMU)数据, 设计了运动分类的区间对称步频检测, 并建立了步频调节的步长估计模型, 最后提出了运动分类步频调节的MEMS-IMU室内行人航迹推算, 从而实现较精准的定位. 针对不同个体, 对步频调节的步长估计模型进行个性化标定, 以进一步提高室内行人航迹推算性能. 验证结果表明: 与传统峰值非线性方法相比, 运动分类步频调节的MEMS-IMU室内行人航迹推算的定位误差降低了32.6%, 使短距离室内行人航迹推算在无其他定位技术支持的情况下具有较高精度.     

变电站巡检机器人导航方法研究

随着移动机器人技术的发展和变电站无人值守的开展,变电站巡检机器人应运而生。稳定的导航是巡检机器人能够正常工作的前提保证,因此针对变电站巡检机器人的导航方法进行研究。影响导航的关键因素有导航方式和导航算法,变电站巡检机器人采用视觉与电磁融合的导航方式,运用自适应位置型PID控制算法,对于脱离导航线的错误处理采用模糊控制的思想,实现了巡检机器人的导航并得到了实际应用,实际运行的结果说明此种方法抗干扰能力强、收敛性好。     

移动机器人即时环境探索与地图库构建

研究了室内准结构化环境中移动机器人自主环境探索与复合环境地图库构建问题.基于实时获取的激光测距数据,并面向机器人自主导航、探索与认知等多种任务需求,提出了基于探索导向点的自主环境探索方法,以及可与准结构化环境相适应的复合地图库构建算法.为了适应环境中存在的随机运动人体目标及用几何特征无法表述的非规则障碍区,提出了临时栅格统计算法和非规则障碍区建模算法,从而实现环境动态信息的实时处理和对不规则障碍区的聚类与划分.通过对仿真和应用于Pioneer3-DX移动机器人平台所获得的实验结果和数据的分析讨论,论证了所提算法的有效性和实用性.     

基于MOGIS的导航地图增量更新

随着社会的发展,GPS导航已经得到了广泛的应用.人们对导航的要求也越来越高,其中导航电子地图的现势性已成为衡量导航优劣的重要标准之一.传统的版本式更新已不能满足需求,增量更新方法应运而生.对增量更新的方法进行·了研究,建立地图要素全局标识体系——MOGIS,并采用SIMG的格网划分方法,利用数据差分技术实现了导航电子地图的增量更新.     

Immersive Virtual Product Development

Immersive virtual product development is a new desi gn , developing and evaluation method of integrated product and processing tragedie s, which using VR, multi-discipline simulation and scientific visualization tec hnologies. Users may have the experiences of being part of a cyberspace environm ent with the ability to navigate and manipulate objects which have properties an d behaviors that correspond to those of the real world objects. We present a fra mework and prototype system of an immerse VPD (IVPD) ...     

融合MT2503与MEMS传感器的惯性导航定位算法

为提高惯性导航室内定位算法的精度与连续性,提出一种融合MT2503与MEMS传感器的惯性导航定位算法,算法以MT2503芯片作为定位终端,并将加速度计传感器、陀螺仪,磁力计等传感器与其进行融合,通过加速度计传感器解算步长、步幅、步频,通过陀螺仪与磁力计来识别定位终端微动偏移量,最后在初始位置上累加定位终端位移得出定位终端实时位置。实验证实通过零速修正和卡尔曼滤波对误差进行校正,有效的解决了MEMS(micro-electro mechanical system)定位算法中存在的导航解算误差累积问题,提升了MEMS惯性导航室内定位算法的精度。     

北斗三号系统互操作实现与性能分析

针对当前国际卫星导航应用从单一GPS时代发展到多GNSS(全球卫星导航系统)时代带来的新趋势和新要求,本文从星座互操作、信号互操作、时间互操作和坐标互操作四个方面开展北斗三号系统与其他GNSS系统间的互操作设计.在星座设计方面,北斗三号的星座轨道高度与倾角设计与GPS,GLONASS和Galileo三大系统的星座充分互补,全球导航卫星PDOP平均可提升37.9%;在信号体制方面,北斗三号通过相同频率相似频谱设计实现与其他系统的互操作,并签署了兼容与互操作协议,可确保用户在不改变硬件设计的情况下同时使用各大系统导航服务;在时间基准与坐标基准方面,北斗三号系统建立与维持了与国际上高度一致的基准体系,实现与国际UTC,GLNT等时差偏差保持在50 ns以内,并与国际ITRF 2014坐标参数精度保持一致.因此,北斗三号系统通过四个方面的努力,实现了与其他GNSS的互操作,可联合美俄等全球卫星导航系统为全球用户提供更优质的服务.     

Deep Reinforcement Learning Based Mobile Robot Navigation:A Review

Navigation is a fundamental problem of mobile robots, for which Deep Reinforcement Learning(DRL)has received significant attention because of its strong representation and experience learning abilities. There is a growing trend of applying DRL to mobile robot navigation. In this paper, we review DRL methods and DRL-based navigation frameworks. Then we systematically compare and analyze the relationship and differences between four typical application scenarios: local obstacle avoidance, indoor navigation, multi-robot navigation, and social navigation. Next, we describe the development of DRL-based navigation. Last, we discuss the challenges and some possible solutions regarding DRL-based navigation.     

建筑活荷载的大数据调查方法研究

可靠的荷载取值是建筑结构可靠性设计的基础。传统上采用入户抽样称重的方式调查建筑物活荷载,存在效率低、成本高、周期长、样本少、时效性差以及大件物品称重困难等问题。基于大数据研究思维,提出了室内持久性活荷载的新型研究方式,通过图片、音频、视频、识别码等多源异构数据,结合互联网资源,综合目标检测、图像、语音或文本识别等手段来获得建筑物室内物品的重量。在详细介绍实施方法的流程后,进一步通过案例进行研究,结果表明利用大数据技术可以实现高效、便捷的建筑物活荷载调查,构建全新的荷载研究范式。     

Motion Tracking with Fast Adaptive Background Subtraction

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎａｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｖｉｄｅｏｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ ,ｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｔａｓｋｓｉｓｒｅａｌｔｉｍｅｅｘｔｒａｃｔｉｎｇａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｍｏｔｉｏｎｏｂｊｅｃｔｓ .Ｉｎｇｅｎｅｒａｌ,ｔｈｅｒｅｅｘｉｓｔｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｎａｍｅｄａｓｆｏｒｅｇｒｏｕｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ ,ｒｅｓｐｅｃｔｉｖ…     

三峡工程二期截流戗堤口门宽度与通航研究

运用通航水力学及通航船模试验相结合的方法，综合分析了戗堤预进占口门宽度与口门区通航问题，从试验角度论证了预进占口门宽度能满足二期截流施工期长航船队通航要求，同时也说明设计预进占口门宽度的合理性     

动物机器人遥操作导航控制方法

以大鼠为仞分析了动物机器入遥操作导航控制方法,给出了动物机器人遥操作导航中的关键指令,并对其进行了理论描述．提出了适合于动物机器人遥操作导航的指令方程,并在指令方程中引入了路线偏离量和偏离距离两个关键约束,借助于该指令方程给出了明确的路线修正参数及路线修正方法．本文所提出的动物机器人遥操作导航指令方程为动物机器人遥操作导航控制提供了有效的参考,依据本文所给出的遥操作导航控制方法可以在植入少量电极的基础上有效地实现动物机器人的导航．     

Localization and navigation using a novel artificial landmark for indoor mobile robots

This paper presents a practical topological navigation system for indoor mobile robots,making use of a novel artificial landmark which is called MR code.This new kind of paper-made landmarks can be easi- ly attached on the ceilings or on the walls.Localization algorithms for the two cases are given respective- ly.A docking control algorithm is also described,which a robot employs to approach its current goal .A simple topological navigation algorithm is proposed.Experiment results show the effectiveness of ...