基于安卓的GPS系统设计及安全性分析

手机GPS导航是目前广泛应用的导航技术.基于安卓手机操作环境设计了GPS系统,模拟了GPS信号的捕获、定位、显示及位置信息发送过程,分析了其安全性能并提出了巩固手机位置信息安全性的方法.结果表明,虽然手机GPS导航功能易于实现,但其安全性能仍有待提高.     

基于因子图的无人喷雾机多源融合定位

针对果林环境GPS信号容易丢失,造成农机位姿估计误差较大的问题,提出了一种基于因子图的喷雾机多源融合定位方法.采用集成彩色和深度相机与IMU的RealSense D435i传感器,感知无人喷雾机周围环境信息.通过改进的自适应阈值均匀Harris角点提取方法,利用金字塔LK光流算法跟踪匹配角点,使用迭代最近点算法估计相机运动,最终采用因子图优化算法迭代优化位姿估计误差.试验在林间道路进行,改进的方法与惯性组合导航相比,在GPS信号丢失时可以有效地实时估计喷雾机位姿,试验测试距离总共112.39 m,多传感器融合后的位姿更新频率约为50 Hz.结果表明:喷雾机定位均方根误差减少了0.816 m,最大误差减少了4.613 m,姿态角度估计最大误差减少了2.713°.     

基于DGPS导航的田间数据采集机器人的设计

将计算机、传感器、GPS和数据通讯等技术集成和融合,开发了一种基于DGPS定位传感器的农业机器人导航控制系统.论述了农业机器人的软硬件设计和DCPS导航的工作原理,提出了一种利用航向跟踪实现导航目标点逼近的控制方法.     

基于故障状态检测的惯性/卫星信息融合技术

为了提高惯性/卫星组合导航系统的可靠性及导航信息的精度,设计了SINS/GPS/Galileo/RDSS组合导航多信息融合方案,采用基于概率分布的残差χ2故障检测方法提高组合导航系统的容错性和可靠性.在此基础上采用了基于故障状态检测的新型自适应信息分配算法,并建立导航系统的数学模型,给出其状态方程、测量方程.最后将新算...     

景象匹配辅助的GPS/SINS组合导航算法

为提高导航系统的精度和可靠性,在全球定位系统(GPS)、捷联惯导系统(SINS)和景象匹配传感器(SM)的观测信息是以不同采样率给出时,基于Kalman滤波技术,建立系统模型,利用分布式有反馈数据融合结构,提出一种有效的景象匹配辅助GPS/SINS 组合导航算法,即GPS/SINS/SM组合导航算法.理论分析和仿真结果均表明: 在导航定位和对状态的估计精度和可靠性方面, GPS/SINS/SM组合导航的结果均优于GPS/SINS或GPS/SM组合导航的结果,它们又优于单个系统Kalman滤波的结果.     

基于信息融合的GPS航位推算组合导航系统设计

全球定位系统（GPS）和航位推算（DR）两种定位方式的结合,构建了基于卡尔曼滤波的算法,实现陆地GPS/DR组合定位系统的数据融合,当其中任何一个子系统出现故障时联合滤波器仍然可继续为用户提供导航服务。本文简介了GPS/DR车载组合导航。系统的设计原理及运用联合卡尔曼滤波进行数据融合的实现方法。     

基于深度学习的交通路口自动识别

基于车辆轨迹数据提取道路信息已经成为数字地图更新的一种有效而廉价的方法，引起了广泛的研究。交通路口是道路信息的重要组成，如何快速而准确提取交通路口具有一定的挑战。深度学习的快速发展为解决这一问题提供了一种新的思路。本文针对轨迹数据在交通路口的分布特性，首先提出一种基于LSTM深度学习的转弯轨迹模式自动提取方法，通过统计航向变化规律对路口转弯轨迹进行建模分类，然后采用LSTM深度模型学习轨迹时间序列，从而实现转弯轨迹模式的自动识别，训练好的模型可以对新的未知轨迹数据实现自动快速地提取转弯轨迹。其次，针对因路口转弯点的稀疏性而影响准确定位路口中心这一难点，本文提出一种联合补偿点计算和转弯轨迹航向变化幅度的方法选取路口候选点，然后通过聚类路口候选点识别道路交叉口。为验证和评估该方法的有效性，采用福州市鼓楼区出租车实际轨迹数据进行测试。结果表明，该方法道路交叉口识别准确率达到96.7%，为电子地图实时更新及无人驾驶自动导航应用等提供关键技术支持，同时我们开放该方法源代码和实验数据，以便于其他研究者开展相关研究。     

嵌入式车载语音导航仪设计与实现

开发了嵌入式车载导航产品V-NAV1.0,用于公路网导航系统,解决了其计算数据量大,道路规划和语音导航算法复杂,实时性要求高等问题.针对嵌入式系统计算资源、存储资源有限,约束条件多,实现了嵌入式车载语音导航系统中地名查询、汉字查询、近期查询等多种目的地输入,给出了数据可视化表示方法.在实时路径计算的基础上实现了智能语音导航,并辅以三种路口导航图片提示方式,同时显示目标距离并将前方路口距离等信息作为车辆导航的补充.设计的导航产品V-NAV 1.0满足实用要求.     

基于小波滤波及载噪比估计的GPS接收机多径抑制

为了抑制城市环境GPS(global positioning system)导航应用中由复杂信号反射引起的多径效应,提出了一种基于假设检验小波阈值滤波处理并联合载噪比估计的GPS接收机多径抑制方法.这种方法作用于GPS导航接收机的码和载波跟踪环路,通过估计由多径引起的跟踪误差,补偿伪距估计量,进而消除多径效应引起的定位误差.仿真实验结果表明,对于城市环境典型导航应用的多径场景,所提出的方法显著改善用户定位精度,能够将定位误差从标准接收机处理下的15.95 m降至1.75 m,而计算量无明显增加.     

基于EMD-小波随机消噪模型的GPS/INS组合导航

为提高GPS/INS组合导航精度,提出了EMD-小波INS随机误差削弱模型.首先分析了GPS/INS组合系统的误差特点,给出组合导航的基本原理.基于EMD的多尺度结构,结合小波分解理论,提出基于EMD-小波的GPS/INS组合导航技术路线.采集新南威尔士大学校园内的实测数据,分别选用1s与2s的GPS采样信息和100 Hz的INS数据,进行融合试验.用随机模型消噪前后的INS数据计算导航解,并与GPS测量的位置进行比较,分析误差分布情况.结果表明,滤波后的INS自主导航解要优于滤波前.当GPS更新周期为1 s时,X,Y,Z方向上导航精度分别提高9.07％,13.89％,35.14％,残差最大值分别减小2.62％,19.54％,31.23％.当GPS更新周期为2s时,X,Y,Z方向上导航精度分别提高17.82％,23.46％,22.48％,残差最大值分别减小14.34％,28.85％,17.48％.     

一种基于路况数据的城市道路交叉口拥堵评价指数研究

提出了交叉口总延误时间指数和单一方向最大延误时间指数,利用从导航软件获取的交叉口各进口方向路况、排队长度和车道数等数据,建立了交叉口拥堵评价指数模型。利用北京交叉口实例对模型的适用性进行了验证,在此基础上依据交叉口总延误时间指数和单一方向最大延误时间指数对案例交叉口进行了拥堵水平排序,排序结果与实际情况相符。交叉口延误时间指数相较于传统的交叉口评价指标,充分利用导航软件的大数据,避免了繁琐的现场调研工作,具有很强的规模化操作性和实用性,为城市管理者在交叉口改造决策方面提供了更加可靠的理论依据。     

一种基于路况数据的城市道路交叉口拥堵评价指数研究

提出了交叉口总延误时间指数和单一方向最大延误时间指数,利用从导航软件获取的交叉口各进口方向路况、排队长度和车道数等数据,建立了交叉口拥堵评价指数模型。利用北京交叉口实例对模型的适用性进行了验证,在此基础上依据交叉口总延误时间指数和单一方向最大延误时间指数对案例交叉口进行了拥堵水平排序,排序结果与实际情况相符。交叉口延误时间指数相较于传统的交叉口评价指标,充分利用导航软件的大数据,避免了繁琐的现场调研工作,具有很强的规模化操作性和实用性,为城市管理者在交叉口改造决策方面提供了更加可靠的理论依据。     

信号交叉口延误计算方法的比较

在论述控制延误、停车延误和引道延误概念和关系的基础上,着重分析了用于计算延误的调查法、分析法和仿真法,并以十字型交叉口为案例,分别使用点样本法、HCM2000法、SimTraffic 5系统和VISSIM 3.60系统计算交叉口延误.经分析认为,VISSIM 3.60系统在交通行为描述和参数设置方面更为细致,因此更适合计算国内混和交通流条件下信号交叉口延误.     

基于在线学习的单路口信号灯强化学习控制

单路口交通信号灯控制是交叉口线控、面控的基础。文章将强化学习方法中的sarsa算法应用到城市交通信号灯控制领域,解决单路口的动态实时问题,通过仿真环境下的对比,证明该方法具有良好的控制效果。     

基于事件链的平面交叉口右转评估技术

为了实现对交叉口综合性的评估,安全性和效率被同时纳入评估指标中.研究典型四相位交叉口右转冲突过程,提出右转事件链模型.详细分析机动车右转过程中与机动车、非机动车、行人产生的冲突行为,以及导致的交通延误.引入可靠度,从概率的角度计算事件链的安全性.引入延误,利用排队理论计算交通运行效率.采用蒙特卡洛法模拟交叉口的运行情况,计算交叉口右转机动车的可靠度和延误.考虑公众心理承受度与交叉口服务水平,评估城市道路平面交叉口,为交叉口优化改善提供科学的依据.     

无信号平面交叉口机动车冲突点数计算模型

为了便于计算无信号平面交叉口机动车不同种类冲突点的个数,采用虚拟车道和象限表示平面交叉口.针对无信号平面交叉口中的T型交叉口和十字型交叉口,基于交叉口虚拟车道和交叉口象限,以及虚拟车道的转换方法,分别开发了相应的机动车不同种类冲突点数的计算模型,并进行了实际验证.验证结果表明,通过这些计算模型可以迅速地计算无信号T型交叉口和十字型交叉口机动车不同种类冲突点的个数,提高了工作效率,为交叉口交通安全评价和交叉口交通安全改善提供了便利工具.
     

工程机械零件离散复杂曲面求交算法

针对离散多样化的工程机械复杂零件,为快速准确地描述其曲面特征,提出了一种隐式曲面之间的求交方法。将其中的一个隐式曲面离散成许多三角面片,判断每个三角面片是否与另一个隐式曲面相交,求出交线,所有交线构成了隐式曲面之间的交线;进一步给出了一种交点的精确计算方法,使所得交线更加准确。试验结果表明:该方法迅速准确地描述了复杂曲面的特征性能,简单实用,为复杂曲面的五轴联动加工提供了可靠的加工中心刀位轨迹。     

钩形弯交叉口信号协同控制优化方法研究

针对车辆在钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的整体运行特性，建立了各条车道的车辆平均延误计算模型。以各交叉口的周期时长和相位绿灯时间为约束，钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的车辆平均延误最小为目标，建立了信号协同配时方案。以位于苏州市高新区内有轨电车沿线的两个相邻交叉口为例，采用实际数据验证所建立的方法，并设置钩形弯渠化方案。将设置的钩形弯交叉口与其相邻常规交叉口的信号协同作为改进方法，在VISSIM软件中对比分析改进方案与现状方案的车辆延误指标。实验结果表明，钩形弯交叉口与相邻常规交叉口的信号协同优化方法可有效提高交叉口的通行能力，尤其是干道直行机动车的通行能力，可降低车辆的平均延误。     

钩形弯交叉口信号协同控制优化方法研究

针对车辆在钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的整体运行特性,建立了各条车道的车辆平均延误计算模型。以各交叉口的周期时长和相位绿灯时间为约束,钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的车辆平均延误最小为目标,建立了信号协同配时方案。以位于苏州市高新区内有轨电车沿线的两个相邻交叉口为例,采用实际数据验证所建立的方法,并设置钩形弯渠化方案。将设置的钩形弯交叉口与其相邻常规交叉口的信号协同作为改进方法,在VISSIM软件中对比分析改进方案与现状方案的车辆延误指标。实验结果表明,钩形弯交叉口与相邻常规交叉口的信号协同优化方法可有效提高交叉口的通行能力,尤其是干道直行机动车的通行能力,可降低车辆的平均延误。