对偶四元数导航的简化算法

摘要： 针对原始对偶四元数导航算法计算量大的问题推导了一种简化算法,对原始算法的矢量求解进行数学化简,使引力速度、非引力速度和位置矢量的求解变得简单明了,物理意义明确清晰. 通过近似将简化算法中的非引力速度公式再次化简而得到近似算法. 仿真导航显示,简化算法与原始对偶四元数法解算的位置精度相同,均高于传统捷联导航算法,而简化算法计算量最小;近似算法的位置精度与简化算法相比无明显下降.     

机器视觉辅助的无人机空中加油相对导航

为准确获取无人机空中加油对接阶段的相对位姿信息,提出了一种机器视觉辅助的INS/GPS/MV 组合导航方案,研究了机器视觉图像的特征点提取与匹配算法. 引入相对惯导误差,建立了全局滤波器的增广状态方程,并根据杆臂矢量推导了GPS和机器视觉量测方程. 设计了基于联邦滤波器结构的全局多速率扩展卡尔曼滤波算法,以融合多速率传感器信息,并与标准EKF算法进行对比. 仿真结果表明,所提出的算法能有效融合惯导、GPS和机器视觉的测量信息,使导航参数的精度和输出带宽均满足导航系统的设计要求,有利于改善无人机的飞行品质,放宽对飞控系统的性能要求.     

一个不等式及其在四元数矩阵中的应用

本文首先证明了一个不等式，应用它改进了近年来有关复矩阵和四元数矩阵行列式估计的一些重要结果．同时还推广了许多著名不等式．     

关于四元数体矩阵的对角化定理

给出了自共轭四元数矩阵与正规四元数矩阵的可同时酉对角化的充要条件,并推广到多个矩阵的情况,从而改进了参考文献[1]的相应的两个定理.     

关于四元数函数的解析性

从外微分角度，给出了四元数函数正则的几个充要条件，推广了文献中王秋媛的结果．     

关于正定四元数方阵的注记

这篇文章给出了四元数方阵为正定的充要条件,另外还给出了线性方程组 Ａｘ ＝ β的反问题具有正定四元数方阵解的充要条件,以及线性方程组Ａｘ ＝ β的反问题的正定四元数方阵解的一般形式     

四元数及八元数方程x~2+x+c=0解的显式表示

运用配方法,研究形如x2+x+c=0的四元数及八元数方程解的显式表示,得到解的求根公式,并且给出了数值例子.     

四元数矩阵中的几个优化不等式

本文得到了四元数矩阵的元素、特征值、谱值和奇异值之间的一些优化不等式，改进和推广了复数矩阵中的一些重要结果．     

四元数和脉冲耦合神经网络应用于足球检测

提出一种基于四元数傅里叶变换注意力选择和脉冲耦合神经网络在图像中跟踪足球的方法. 首先进行图像预处理以去除球场以外的区域,用四元数注意力选择算法提取感兴趣区域,基于颜色、形状、面积等多种特征检测足球. 若检测失败,则采用卡尔曼滤波器预测足球位置. 仿真结果表明,与基于速度控制的动态卡尔曼滤波和实时足球检测两种方法相比,检测成功率分别提高9.6%和14.9%.     

GPS/INS组合导航中的自适应滤波算法

研究了GPS/INS导航系统中的不确定噪声问题,给出了一种基于协方差匹配技术的自适应卡尔曼滤波算法,该法当测量噪声的协方差已知时可以自适应估计出系统噪声的协方差.它是在滤波过程中通过判定系统噪声的协方差是否发生了变化,若它发生了变化再估计出新的协方差,然后再按得到的噪声统计估计值计算新息序列的协方差阵,因此有效地提高了滤波结果的精度并消除了滤波发散现象.数字仿真表明效果良好.     

卫星导航系统与气压高度计的信息处理与融合

提出一种卫星导航系统与气压高度计的高度数据融合算法. 利用ARIMA(autoregressive integrated moving average)模型信号降噪技术对卫星导航系统和气压高度计的高度信号进行降噪处理. 建立高度测量系统的状态方程和量测方程,并结合卡尔曼滤波对高度数据进行第1 次融合,再利用递推加权最小二乘法对高度数据进行第2 次融合,得到精度更高的飞行高度信息. 实测数据分析结果表明：该算法所获得的高度信息与气压高度计、卫星导航系统相比,标准差降低一半以上,有效地提高了测量精度,可满足飞行器对高度测量信息的要求.     

采用扩展卡尔曼滤波实现无传感的调速系统仿真

综述了采用扩展卡尔曼滤波实现无传感的场定向矢量控制变频调速系统在MATLAB6．5／SIMULINK5．0环境下仿真搭建过程，并对仿真结果进行了讨论。     

平行双光透电极吸收光谱电化学的研究

推道了工作电极为多个相互平行的光透电极时,大幅度电位阶跃和线性电位扫描扰动下可逆电极过程的光谱电化学响应方程,理论上得到了５＊１０＾－３ｍｏｌ／ＬＫ４Ｆｅ（ＣＮ）６＋０．５ｍｏｌ／ＬＫＣｌ水溶液体系双光透电极光谱电化学实验的支持。,表明采用多光透电极为工作电极是提高光谱电化学 灵敏度的可能途径。     

强跟踪滤波在车辆组合定位系统中的应用

介绍了强跟踪滤波理论,研究了强跟踪滤波在车辆GPS/DR组合定位系统中的应用,通过仿真实验,比较和分析了强跟踪滤波和扩展Kalman滤波在车辆GPS/DR组合定位系统中的定位误差,从定位误差可以看出强跟踪滤波比扩展Kalman滤波有更好的滤波性能.     

相对运动的观点在解决大学物理力学问题中的应用

本文通过具体的实例分析,阐述了在寻找物体间的相互关系或物体各运动量间的相互关系中相对运动的观点所起的重要作用.     

压电陶瓷微致动器在计算机硬盘磁道定位机构中的应用

计算机硬盘磁道定位机构是计算机硬盘中的一个十分重要部件.快速、准确地读取计算机硬盘上宽度为μm级的磁道信号是计算机硬盘磁道定位器设计和制作中的关键课题,对提高硬盘存储信号密度和读取时间有着重要意义.文中利用多层片式压电陶瓷微致动器制作了适合计算机硬盘磁头二级定位用的磁道定位机构,并对该定位器的驱动性能进行了分析和研究.     

基于Kalman滤波的人工神经网络算法及在矿物机械活化中的应用

为了避免传统BP算法的局限性，通过利用Kalman滤波算法对权值矩阵作为滤波状态变量进行估计，在迭代过程中还引入神经元增益gi和状态动量因子γm两参数来平滑权值矩阵．在此基础上建立的BP算法不仅大大加快了收敛速度，而且提高了网络数值的稳定性，应用于矿物机械活化过程模拟得到令人满意的效果，证明是一种有效的BP学习算法．