采用自适应补偿的无人机姿态测量

根据合作目标的单站姿态测量原理,结合实际大气湍流条件下激光光束的漂移及扩展效应,提出利用补偿和定位后的激光光斑质心确定无人机外部姿态的方法. 通过计算单帧激光光斑中心提取单位时间内激光光斑质心组成的外围轮廓特征点,并将其构成多边形. 以多边形图像质心为参照,建立姿态测量自适应补偿模型. 计算结果表明,当目标距离为3 km时,采用模拟退火算法迭代解算并对结果进行自适应补偿,得到的姿态角误差最大值为0.221±,说明自适应补偿技术的姿态测量算法具有较高的姿态测量精度和收敛性.     

iBeacon网络下的区域化双层定位体系

针对许多传统室内大空间定位方法难以同时提高定位实时性和精度的问题,提出一种i Beacon网络下的区域化双层定位体系.该体系由两种优化后的室内定位算法与i Beacon双层定位架构组成.前者通过空间区域化概率匹配算法实现快速区域定位,利用区域内加权质心算法实现高精度区域内定位;后者通过i Beacon识别码对定位节点进行两级划分,利用两级节点的不同组合实现不同的定位层次.该体系通过i Beacon双层定位架构将处于不同定位层次的两种室内定位算法相结合,可同时提升实时性和精度.实验表明,在相近定位精度条件下,所提定位体系的实时性比K最近邻算法、加权K最近邻算法分别提高55.29%和54.18%.定位精度比基于RSSI的四边测距改进加权质心算法提高37.35%.该体系具有高精度和低成本优势,可广泛用于大型建筑室内导航及行人轨迹探测等领域,经济和社会应用价值高.     

RLS自适应滤波的迭代信道估计与符号检测算法

在现有的OFDM系统联合迭代信道估计与符号检测算法的基础上,针对高速移动通信信道,利用RLS自适应滤波器在非平稳环境下有效跟踪输入统计量随时间变化的能力,提出了一类基于对迭代初始值进行RLS自适应预测的迭代信道估计算法.通过对每次迭代的初始值进行递归计算提高其有效性,减少了后继迭代次数,并提高了收敛值的准确性.仿真结果表明:和传统迭代算法相比,该算法加快了迭代收敛速度,提高了估计精度.在复杂度适当增加的前提下,降低了系统误码率,提高了系统性能.     

基于FPGA+DSP多目标质心定位系统的研究与实现

提出了适用于多目标的FPGA+DSP质心定位改进算法.该算法首先采用连通域标记算法在FPGA中标记出目标,解出各目标点的质心坐标,再由DSP根据统计结果进行自适应阈值计算.实验结果表明:多目标质心定位系统的检测结果与理论分析基本一致,可满足最高70fps的图像速率,该速率远高于基于单个DSP芯片或者普通计算机的处理速率.     

具有环境自适应性的虚拟参考标签定位方法

在基于接收信号强度指示(received signal strength indicator, RSSI) 的射频识别(radio frequency identification, RFID) 室内定位系统中,由于环境干扰的非均匀性,定位环境中不同区域的信号传播模型存在差异. 为此提出一种基于区域划分的定位方法,将定位区域划分为多个三角形子区域. 定位过程中依据待定位标签的
RSSI 值经多轮投票机制确定其所在子区域,然后分别估算各子区域的环境因子和路径损耗值来建立子区域的定位模型,实现环境自适应. 在此基础上引入虚拟参考标签概念,在定位区域内构造虚拟信号强度空间,并提出一种最近邻K 值自校正方法选择最近邻标签,采用最近邻方法进行定位坐标计算. 仿真结果表明,在复杂的低标签密度环境下,定位精度和稳定性比经典的LANDMARC 和VIRE 方法有显著提高.     

罗兰C辅助北斗双星对同温层气球的定位研究

提出由罗兰C辅助北斗双星对同温层气球进行定位的方法.给出了系统的工作原理,及逐步搜索两曲线间距离最短点定位算法.用Matlab软件对该算法进行了仿真,作了实时性、定位误差分析.结果表明,该算法具有较强的实时性,定位精度对于罗兰C测量误差较为敏感,对双星测量误差相对不敏感.并指出当罗兰C测量误差与北斗双星测量误差同时增大时,定位误差反而有可能与罗兰C误差单独作用时持平甚至减少.定位精度与罗兰C台链的选择、各台之间的几何位置也有关系.该算法也适用于其他空中地面海上低动态航行体的定位.     

基于EKF算法的UWB和ZigBee测量技术的混合运动目标定位

为解决无线传感器网络中单一跟踪算法和测量技术不能获得运动目标高精度定位的问题,提出了一种将跟踪算法同时与不同测量技术相结合的混合式跟踪定位技术.通过对基于扩展卡尔曼滤波跟踪算法的分析,将基于UWB测量技术得到的距离测量值和基于ZigBee测量技术得到的接收信号强度测量值相融合,结合扩展卡尔曼滤波跟踪算法,得到一种对室内运动目标的混合式跟踪定位方法.实验表明,该混合定位方法能有效提高运动目标的定位精度.     

一种改进的DV-Hop定位算法在配电线路故障定位中的应用

基于WSN技术提出一种改进的DV-Hop算法解决配电线路故障定位不准确的问题.阐述了配电线路WSN故障定位原理,针对配电线路的实际特性,建立无线传感器节点拓扑模型.分析了传统DV-Hop算法应用到配电网中的缺陷,同时对其进行改进.MATLAB仿真结果表明,改进的DV-Hop算法应用于配电线路故障定位的误差率明显低于传统定位算法,此外,误差曲线也更加稳定,能够达到更高的定位精度,更加适合配电线路上的故障位置节点定位.     

模拟GPS与DR航位推算组合系统的地图匹配算法

事实证明利用GPS与DR航位推算组合的地图匹配技术能够提高GPS定位的精度,于是提出一种模拟DR航位推算的基于模糊逻辑的地图匹配算法,结合高精度的地图系统对GPS定位信息进行修正,提高定位精度．并利用软件模拟了GPS的定位数据,对算法进行了仿真,仿真实验结果验证了算法的有效性。     

一种复杂环境下的人眼定位算法

人眼位置是人脸识别技术中一项重要的局部信息.本文提出了一种改进的人眼定位算法,该算法首先采用Haar-like特征的Ada Boost算法检测出人脸区域,然后利用文中训练的人眼强分类器在检测出来的人脸区域中粗定位人眼位置区域,最后在该区域内利用人眼部分瞳孔区域边界的灰度值突变特征精确定位人眼.实验结果表明,该方法能够在复杂环境下准确定位人眼位置.     

IMU姿态解算的卡尔曼滤波方法比较

【目的】利用惯性定位技术在非开挖时直接测定电缆通道的三维坐标。在惯性定位中，姿态算法对整个系统精度的影响最大，对扩展卡尔曼滤波（EKF）和误差状态卡尔曼滤波（ESKF）两种常用的姿态解算法进行评估。【方法】以四元数和陀螺输出误差为状态向量、磁力计和加速度计为观测向量，基于四元数姿态模型，分别用EKF和ESKF进行姿态解算。【结果】试验结果表明：在计算效率方面，ESKF的计算效率要高于EKF,ESKF的计算耗时约为EKF的80%；在计算精度方面，EKF的均方根误差相对于ESKF有35.6%的改善。【结论】由于地下管线惯性定位主要考虑定位精度，因此EKF具有更好的应用价值。     

三维复杂运动模式航迹推算惯性导航室内定位

在微机电惯性测量单元(micro-electro-mechanical system-inertial measurement unit, MEMS-IMU)人体室内定位技术研究领域中,行人航迹推算法(pedestrian dead reckoning, PDR)具有计算简便、对传感器精度要求低的优点,得到了较为广泛的应用,但传统的PDR 研究通常只针对单一的二维前进行走运动模式,这与人体实际的三维复杂运动模式相距甚远. 该文从人体三维室内定位研究角度出发,通过10 轴MEMS 传感器采集人体运动原始信息,提出了三维复杂运动模式航迹推算法. 首先使用双零点交叉区间内的峰值双轴检测法与俯仰角检测法来检测5 类非行走运动模式,排除其对有效跨步检测的干扰;其次使用相位反转法与气压值突变法区分3 类行走运动模式,提取出不同类型的有效跨步;最后针对每一个有效跨步求解出人体位置的三维坐标值,完成人体三维室内定位. 实验表明,所提出的三维复杂运动模式航迹推算法在人体实际室内运动中,相较传统的峰值检测和零点交叉法PDR,水平定位精度提升了99%,并且高度定位精度可以达到92.4%.     

基于水平集的钢轨焊缝区域定位方法

针对现有钢轨焊缝错边量测量方法在不同光照环境下适应能力不强、定位精度不高、稳定性不好的问题,提出了基于水平集的钢轨焊缝区域定位方法.首先,采用水平集对预处理后的焊缝图像进行轮廓分割,将焊缝与轨腰、轨头和背景进行分离;其次,采用面积排序和连通域相结合的方法排除轮廓干扰,实现焊缝轮廓的粗定位;再次,采用两次排序法实现焊缝轮...     

基于跳数的传感器网络节点定位改进算法

提出一种基于跳数的无线传感器网络节点定位改进算法,用以更准确获取在无线传感器网络监视区域内目标节点的位置。算法精确估算网络中节点间的平均每跳距离,解决了经典定位算法中校正值不准确的问题,同时,算法在估算节点位置时,优化选取定位的参考节点。实验结果表明,改进算法提高了网络中节点定位精度,有助于推动无线传感器网络的应用。     

Matlab在复平面迭代中的应用

基于Matlab平台利用逃逸时间算法,研究了在复平面迭代中Mandelbrot集和Julia集的生成,改变初始值z0或c00,则可得到不同的分形集,最后对其关系进行简单分析.     

正交频分复用水声通信的判决信道均衡算法

复杂的水声信道会对正交频分复用子载波产生幅度衰落和相位畸变. 针对信道时变和插值带来的误差对信道估计的影响,提出了一种基于判决的水声信道均衡算法. 该算法采用差错控制编码作为判决方式,将判决后的数据作为导频进行信道均衡,根据信道环境的不同分为判决迭代均衡和判决二次均衡两种方式. 仿真和湖上实验结果表明,该算法在不降低频带利用率的情况下可以有效提高系统性能.     

无线传感器网络中的协作波纹定位

随着无线传感网定位技术的发展,高精度、大范围、低代价成为无线传感器网络定位技术的研究热点.文中提出一种用于无线传感网定位的协作波纹算法,侧重于对多节点实现快速精确定位. 首先以更合理的网络布局研究为基础,设计一种可以拼接的网络拓扑结构;其次利用节点协作的方式感知网络环境,降低定位误差;最后利用波纹定位的方式对节点进行两轮定位,从而实现网络区域内的高精度定位. 仿真实验表明,网络的锚节点节省率可达3.20%,定位精度提升了20.00%,进而充分证明了协作波纹算法的有效性与合理性.     

一种改进支持向量机的无线定位方法

针对利用支持向量机无线定位过程中参数对定位准确度有较大影响的问题,提出一种模拟退火改进的支持向量机(simulated annealing-support vector machine,SA-SVM)参数的定位方法.根据蜂窝通信系统模型仿真数据训练支持向量机,利用模拟退火算法迭代寻找SVM最优参数,然后用得到的最优参数进行支持向量机定位.仿真结果表明,相对于原来的SVM定位,SA-SVM有效提高了定位精度,具有很好的应用价值.     

无线传感器网络目标探测定位跟踪问题研究

为在低耗能下完成更为精确的目标全程跟踪,提出了基于动态子网思想的目标探测定位和跟踪算法,并按照目标跟踪流程分别从簇头选择、目标探测、目标定位和目标跟踪4个阶段设计.仿真结果表明,相比于全网激活和固定子网策略,本算法在定位误差、预计误差和整体能耗三项指标中均处于最佳地位,有着极强的性能优势.     

一种鲁棒的圆形标记点中心提取方法

圆形标记点中心识别是视觉测量的关键技术之一. 为满足工业现场精确标定和测量的需求,提出了一种鲁棒的标记点中心提取算法. 首先对图像进行预处理和Canny边缘提取;然后用增强的Snake方法对边缘进行全局最优搜索,并以具备积分性质的Zernike算子对图像边缘进行亚像素定位;最后采用鲁棒的椭圆拟合算法迭代定位椭圆中心. 仿真和实测表明,该算法在标记点破损或被污染情况下仍能给出精确的中心定位. 理想情况下定位误差小于0.02像素,在标记点破损或被污染情况下定位误差小于0.03像素.