SINS/DR组合导航

时间: 2023-09-09 15:07:50 浏览: 38
SINS/DR组合导航是一种常见且传统的组合导航方式。其中,SINS指惯性导航系统,DR是航位推算。在SINS/DR组合导航中,DR利用姿态、航向和行驶里程信息来推算机器人相对于起始点的相对位置。里程计可以是车轮里程计、视觉里程计、多普勒雷达或多普勒计程仪(DVL),能够测量载体坐标系上的三维速度信息。 SINS/DR组合导航适用于具有以下特点的场景: 1. 俯仰和滚转角变化较小,或者机器人在二维平面内运动,例如无人船或仓库AGV。 2. 使用低成本惯导,如MEMS惯导产品,适用于低速移动机器人,以及需要量产的应用。 SINS/DR组合导航主要包含以下误差项: 1. SINS和里程计之间的安误差; 2. DVL刻度因子等误差。 为了解决这些误差,基于轨迹相似性原理提出了一种补偿方法。该方法由严恭敏提出,能够补偿SINS/DR组合导航中的主要误差。轨迹相似性原理的推导过程揭示了该算法的适用条件,并给出了工程应用和组合导航效果。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span> #### 引用[.reference_title] - *1* *3* [SINS/DR组合导航(一)](https://blog.csdn.net/waihekor/article/details/105843608)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *2* [高精度捷联惯性导航系统Matlab工具箱.rar_GPS/SINS松组合_UKF定位仿真_gps dr组合_kalman 松组合](https://download.csdn.net/download/weixin_42665255/86153658)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]

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卡尔曼滤波与SINS/GNSS组合导航是一种常用的导航算法。卡尔曼滤波是一种递归滤波方法,用于估计动态系统的状态变量。在SINS/GNSS组合导航中,卡尔曼滤波被用于将惯性导航系统(SINS)和全球导航卫星系统(GNSS)的测量结果进行融合,从而提高导航的准确性和稳定性。 在SINS/GNSS组合导航中,卡尔曼滤波通过迭代递推的方式,利用五个递推方程来估计系统的状态变量。这些方程是根据卡尔曼滤波的原理进行推导得出的。卡尔曼滤波器将SINS和GNSS的测量结果进行组合,通过优化状态估计,提供更准确的导航解算。 SINS与GNSS的组合导航可以采用不同的模式,包括松组合、紧组合和深组合。松组合是指将SINS解算的位置和速度与GNSS接收机得到的位置和速度之差作为观测量进行组合,以提高导航精度。紧组合是指将SINS和GNSS的测量结果直接输入到卡尔曼滤波器中进行融合。而深组合是指将SINS和GNSS的测量结果融合后再进行状态估计,可以更加精确地估计导航解算的状态。 综上所述,卡尔曼滤波与SINS/GNSS组合导航是一种常用的导航算法,通过将SINS和GNSS的测量结果进行融合,可以提高导航的准确性和稳定性。使用卡尔曼滤波的递推方程来估计系统的状态变量,可以有效地优化导航解算的结果。不同的组合模式可以根据实际需求选择,以达到更好的导航性能。123 #### 引用[.reference_title] - *1* *2* *3* [SINS/GNSS组合导航:组合导航设计(卡尔曼滤波)](https://blog.csdn.net/LittleEmperor/article/details/105377416)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 100%"] [ .reference_list ]
sins/gps紧组合编程 Matlab代码是一种用于导航系统的编程语言,其中sins代表strapdown inertial navigation system,gps代表global positioning system。将sins和gps紧密组合,可以提高导航系统的精度和可靠性。 以下是可能的Matlab代码示例: 1.初始化程序 使用Matlab的初始化模板以及任何附加的功能库,为sins和gps导航系统定义变量和常量。这些变量包括惯性导航器的加速度计,陀螺仪和磁罗盘等设备,以及接收和处理gps信号所需的代码。 2. 陀螺与加速度计数据集成 使用陀螺和加速度计数据集成技术,将惯性导航器的运动信息转换为空间位置和速度。数据集成技术还包括误差校正和滤波方法,以优化导航信息的准确性和鲁棒性。 3. GPS数据处理 处理gps接收器的定位信息,并与惯性导航器的位置和速度信息进行紧密组合。同时也需要处理gps信号的误差和干扰,以保证导航系统的稳定性和准确性。 4. 紧组合滤波器 使用紧组合滤波器,将gps和惯性导航器的信息进行融合,以优化导航系统的精度和可靠性。滤波器可以有效处理多源信息的差异和偏差,并提供高度可靠的位置和速度解决方案。 总之,sins/gps紧组合编程 Matlab代码可以在空中、陆地和海洋导航和控制系统中发挥重要作用,如飞机、卫星和无人机等。它可以大大提高导航系统的定位、速度和高度测量精度,并为物理环境、时间和成本上的多种场合提供最优解决方案。
SINS/USBL标定是指使用SINS(Strapdown Inertial Navigation System)和USBL(Ultra-Short Baseline)系统进行导航的过程中的标定。SINS是一种基于惯性测量单元(IMU)的导航系统,而USBL是一种用于定位和追踪水下目标的声纳系统。这两种系统可以通过标定来提高导航的准确性。 在SINS/USBL标定过程中,需要进行信号处理和算法设计。根据引用,使用基于UKF(Unscented Kalman Filter)的SINS/CNS/GPS(Carrier Phase Navigation System/Global Positioning System)集成导航算法。UKF是一种非线性滤波器,可以处理非线性系统模型的导航问题。 标定过程中的关键是根据原始USBL信号和对数信号之间的关系进行自适应处理。根据引用,其中x(t)表示原始USBL信号,y(t)表示对数信号。自适应处理是为了适应不同的环境和条件,提高导航系统的鲁棒性和准确性。 另外,引用提供了一些与标定相关的时间参数。Time.T表示总的仿真时间,Time.INS_T表示SINS的仿真时间,Time.DVL_T表示USBL的仿真时间。这些时间参数在标定过程中起到控制和调节的作用。 总之,SINS/USBL标定是通过使用SINS和USBL系统进行引导导航,并利用UKF算法进行信号处理和自适应处理的过程。标定过程中的参数和算法的选择可以根据具体需求和环境进行调整和优化。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [SINS/CNS/GPS integrated navigation algorithm based on UKF](https://download.csdn.net/download/weixin_38719702/15380672)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *2* [【水面部分】组合GPS/INS](https://blog.csdn.net/handuoduo1234/article/details/129006183)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *3* [【滤波跟踪】基于matlab无迹卡尔曼滤波惯性导航+DVL组合导航【含Matlab源码 2019期】](https://blog.csdn.net/TIQCmatlab/article/details/126165683)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] [ .reference_list ]
基于引用和引用中的信息,松组合导航算法是一种基于SINS/DVL/GPS的组合导航系统关键技术研究。作者潘学松在中国海洋大学进行了相关研究,并使用Matlab进行了仿真。由于引用没有具体提到松组合导航算法的细节,我们无法提供更多关于该算法的具体信息。 此外,根据引用中提到的内容,作者还擅长使用Matlab进行智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多个领域的仿真。这意味着作者可能在编写松组合导航算法时也借助了这些领域的知识和技术。 请注意,虽然引用中提到了一个包含多个算法的代码文件,但其中并没有明确提及松组合导航算法的具体内容。因此,我们无法直接提供关于松组合导航算法的Matlab代码。 总结起来,松组合导航算法是一种基于SINS/DVL/GPS的组合导航系统关键技术研究,作者在中国海洋大学进行了相关研究,并使用Matlab进行了仿真。作者还擅长多个领域的Matlab仿真,但我们无法提供关于松组合导航算法的具体Matlab代码。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [【滤波跟踪】基于无迹卡尔曼滤波实现惯性导航+DVL的组合导航算法附matlab代码](https://blog.csdn.net/qq_59747472/article/details/125829178)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *2* [2022建模国赛代码(三天坚持不易) 包括K-meas算法、bp预测、回归预测,(python和matlab做的).zip](https://download.csdn.net/download/qq_35831906/88245767)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *3* [【滤波跟踪】基于卡尔曼滤波实现ins与gps松组合导航附matlab代码](https://blog.csdn.net/m0_57702748/article/details/131146853)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_1"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] [ .reference_list ]
使用Matlab编写卫星导航算法有多种方法和工具包可供选择。其中一种常用的方法是使用Matlab的导航工具箱(Navigation Toolbox)。该工具箱提供了丰富的功能和算法,用于处理和分析卫星导航数据。 在Matlab中,可以使用Navigation Toolbox中的函数和类来实现卫星导航算法。其中包括但不限于以下几个步骤: 1. 数据预处理和解析:使用相应的函数或类来解析卫星导航数据,如GPS、GLONASS或Galileo的导航消息。可以通过读取数据文件或使用实时数据流来获取导航信息。 2. 数据解算:使用导航工具箱中的函数和类以及卫星导航算法的适当模型,对接收到的导航数据进行解算。这包括计算卫星位置和钟差等相关参数。 3. 误差估计和校正:通过使用滤波器或拟合算法,对解算结果进行误差估计和校正。这有助于提高定位的精度和可靠性。 4. 结果分析和可视化:使用Matlab的绘图和可视化工具,对解算结果进行分析和展示。可以绘制卫星轨迹、位置估计误差等信息。 需要注意的是,上述步骤中的具体函数和类的选择取决于卫星导航系统的类型和算法的要求。在使用导航工具箱时,可以查阅相关文档和示例以了解更多详细信息。 因此,使用Matlab编写卫星导航算法主要涉及数据预处理、数据解算、误差估计和校正以及结果分析和可视化等步骤。导航工具箱提供了丰富的功能和算法,可帮助您实现卫星导航算法的开发和应用。1 #### 引用[.reference_title] - *1* [sins + gnss 组合导航算法Matlab仿真](https://download.csdn.net/download/qq_38364548/87369327)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 100%"] [ .reference_list ]
以下是一个简单的IMU SINS(strapdown inertial navigation system)解算代码框架,包含了主要的解算步骤和数据处理流程: 1. 定义初始状态和常数: python import numpy as np # IMU常数 g = 9.81 # 重力加速度 w_ie = 7.2921150e-5 # 地球自转角速度 # 初始状态 lat0 = 39.9 * np.pi / 180 # 初始纬度 h0 = 1000 # 初始高度 v0 = np.array([0, 0, 0]) # 初始速度 Rm = 6378137 # 地球半径 Rn = 6356752 # 地球极半径 2. 定义主函数,包含IMU数据处理和SINS解算: python def main(imu_data, dt): # 定义状态和误差 pos = np.array([lat0, 0, -h0]) # 纬度、经度和高度 vel = v0 # 速度 C_b_n = np.eye(3) # 姿态矩阵 phi = 0 # 横滚角 theta = 0 # 俯仰角 psi = 0 # 航向角 dpos = np.zeros(3) # 位置误差 dvel = np.zeros(3) # 速度误差 dC_b_n = np.zeros((3, 3)) # 姿态误差 # 循环处理IMU数据 for i in range(len(imu_data)): # 获取IMU数据 w_ib_b = imu_data[i][0:3] # 角速度 f_ib_b = imu_data[i][3:6] # 加速度 # 转换到地理坐标系 w_ie_n = np.array([0, w_ie * np.cos(pos[0]), w_ie * np.sin(pos[0])]) w_ib_n = np.dot(C_b_n, w_ib_b) f_ib_n = np.dot(C_b_n, f_ib_b) f_ib_n[2] = f_ib_n[2] - g f_ib_n = f_ib_n - np.cross(w_ie_n + w_ib_n, v0 + np.array([0, 0, w_ie * (Rm/Rn)**2 * np.sin(pos[0])])) # 更新状态和误差 pos += dt * (vel / (Rm + h0)) vel += dt * (np.dot(C_b_n, f_ib_b.T) - np.array([0, 0, g])) C_b_n = np.dot(C_b_n, update_attitude(w_ib_b, phi, theta, psi, dt)) phi, theta, psi = attitude_angles(C_b_n) dpos = dpos + dt * (vel / (Rm + h0)) dvel = dvel + dt * (np.dot(C_b_n, f_ib_b.T) - np.array([0, 0, g])) dC_b_n = np.dot(dC_b_n, update_attitude(w_ib_b, phi, theta, psi, dt)) # 输出最终状态 print("Position: ", pos) print("Velocity: ", vel) print("Attitude: ", phi, theta, psi) 3. 定义姿态角更新函数: python def update_attitude(w_ib_b, phi, theta, psi, dt): p, q, r = w_ib_b C_b_n = np.array([ [1, np.sin(phi) * np.tan(theta), np.cos(phi) * np.tan(theta)], [0, np.cos(phi), -np.sin(phi)], [0, np.sin(phi) / np.cos(theta), np.cos(phi) / np.cos(theta)] ]) dC_b_n = np.dot(C_b_n, np.array([ [0, r, -q], [-r, 0, p], [q, -p, 0] ])) return np.eye(3) + dC_b_n * dt 4. 定义姿态角计算函数: python def attitude_angles(C_b_n): phi = np.arctan2(C_b_n[1, 2], C_b_n[2, 2]) theta = -np.arcsin(C_b_n[0, 2]) psi = np.arctan2(C_b_n[0, 1], C_b_n[0, 0]) return phi, theta, psi 以上是一个简单的IMU SINS解算代码框架,实际应用中需要根据具体情况进行修改和优化。
卡尔曼滤波是一种常用于融合GPS和惯性导航系统(SINS)的算法,用于提高定位的精度和稳定性。在这种融合定位算法中,惯性导航用于进行状态预测,而GPS则用来矫正和滤波预测的结果。[2] GPS(全球定位系统)是一种基于卫星的导航技术,可以提供精准的位置信息。然而,由于环境干扰、信号延迟等因素,GPS定位的精度有时会受到限制。而惯性导航系统则利用加速度计和陀螺仪等传感器来测量物体的加速度和角速度,从而实现对位置和姿态的估计。 卡尔曼滤波通过将GPS和惯导的测量结果进行融合,利用它们各自的优点来提高定位的准确性。具体而言,卡尔曼滤波算法根据系统模型和测量模型,通过迭代更新预测的状态和协方差矩阵,从而得到更加准确的位置和姿态估计。 这种融合定位算法在导航系统、自动驾驶、机器人等领域有着广泛的应用。它可以提高导航系统的鲁棒性,减少位置漂移和误差,从而提供更加可靠和准确的定位信息。所以,卡尔曼滤波在GPS和惯导的融合定位中起着重要的作用。12 #### 引用[.reference_title] - *1* [matlab_卡尔曼滤波在捷联惯导和GPS组合导航上的应用](https://download.csdn.net/download/wouderw/85358113)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] - *2* [【提供操作视频】基于GPS+IMU的卡尔曼滤波融合定位算法仿真,其中惯导用来进行状态预测,GPS用来滤波矫正 ](https://download.csdn.net/download/ccsss22/85630374)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 50%"] [ .reference_list ]

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