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导航定位学报
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导航定位学报/Journal Journal of Navigation and PositioningCSCDCSTPCD北大核心
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    多操作系统智能手机的定位导航能力分析

    施星宇陈明剑李广云李万里...
    99-105,173页
    查看更多>>摘要:针对智能手机全球导航卫星系统(GNSS)在城市峡谷条件下、多路径条件下的定位导航能力不足的问题,分析GNSS观测数据质量,对比定位结果,安卓手机采用伪距单点定位和伪距差分定位的方式进行数据处理,苹果手机采用融合数据进行定位解算.结果表明:苹果手机的载噪比明显高于安卓手机;环境良好的路段下,融合定位数据的结果相比于伪距差分定位准确度提升38 m左右,精度提升4 m左右,比单点定位结果准确度提升41 m左右,精度提升4 m左右;在多路径条件下,融合定位数据的结果相比于伪距差分定位准确度提升39 m左右,精度提升4 m左右,比单点定位结果准确度提升48 m左右,精度提升17 m左右;在城市峡谷环境下发现智能手机仅依靠GNSS导航的能力不足以满足日常定位需求,目前仍需要依靠融合定位来保障日常生活中导航的需求.

    智能手机导航精度数据分析城市峡谷差分定位

    导航信道特性分类抽取与分段拟合方法

    李蓬蓬牟卫华王峰毅李宗楠...
    106-113页
    查看更多>>摘要:为满足不同测试场景对导航环境信道特性构建的差异化需求,提出一种基于自定义信道特性分类抽取与分段拟合的高精度信道模拟器设计方法.在最小群时延变化率约束下,对外部导入的自定义信道特性进行采样点分类抽取,并利用傅里叶展开实现分段精确拟合,从而获得相应的信道特性模型.实验结果表明:能够高精度再现外部导入的真实或用户自定义信道群时延特性,拟合误差小于0.3 ns,有效扩展了可支持的信道类型范畴,提高了复杂环境下逼真测试场景的构建能力.

    自定义信道特性模拟分类抽取分段拟合场景构建

    GNSS/多传感器融合定位中的欺骗检测技术

    马祎旻李洪陆明泉
    114-122页
    查看更多>>摘要:全球卫星导航系统(GNSS)与多传感器组成的融合定位系统由于其精确性和鲁棒性,已经在自动驾驶和无人探测等领域得到广泛应用.然而,GNSS容易受到欺骗干扰影响,导致融合定位系统输出错误信息,进而引发严重后果.鉴于传感器能够提供不受GNSS欺骗干扰的载体状态信息,融合定位系统能够通过GNSS和传感器信息的相互校验实现欺骗检测.本文对此类GNSS欺骗检测技术进行了综述,首先概述了GNSS/多传感器融合定位的传感器组成和信息融合算法;其次将现有GNSS/多传感器定位中的欺骗检测技术分为独立信息一致性监测和信息融合异常检测2类,并总结分析了不同算法的基本原理、实现方法和性能效果;最后对GNSS/多传感器融合定位中欺骗检测技术的未来发展趋势进行了展望.

    全球卫星导航系统(GNSS)/多传感器融合定位欺骗检测独立信息一致性信息融合异常

    一种GNSS/INS紧组合状态域多故障渐消方法

    骆元鹏程正逢易祎王海...
    123-131页
    查看更多>>摘要:复杂环境下全球卫星导航系统(GNSS)/惯性导航系统(INS)紧组合的导航定位性能会被GNSS中存在的故障严重影响,为克服残差卡方检验法中大阈值导致的故障检测性能差的问题及处理多个故障时多假设解分离法的计算复杂性,提出了一种基于位置、速度与姿态检测的GNSS/INS紧组合多故障渐消方法,从状态域的角度直接评估导航系统的状态,估计误差并逐一排除故障.通过GNSS/INS紧组合仿真数据和实测数据实验,将所提方法与现有方法进行对比验证.结果表明:提出的方法故障检测阈值相对较小,计算量稳定,能够检测并排除紧组合系统中存在的单个或多个故障,从而提升导航定位精度.

    紧组合状态域卡方检验多故障故障检测与排除

    抗差Helmert方差分量估计在GPS/BDS/UWB融合定位中的应用

    刘严涛王坚赵奕文赵佳星...
    132-139页
    查看更多>>摘要:针对卫星信号受限环境下,全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合定位出现较大偏差的问题,引入超宽带(UWB)技术作为定位性能增强技术.GPS/BDS伪距测量值与UWB测距值作为原始观测值,提出了基于抗差赫尔默特(Helmert)方差分量估计的GPS/BDS/UWB融合定位方法,实现合理定权,抵御粗差影响.分别进行了静态实验和动态实验,结果表明:没有粗差情况下,GPS/BDS/UWB融合定位相对于GPS/BDS的定位精度在静态实验和动态实验中均有所提升;引入粗差后,定位结果可抵御粗差,精度提升较为明显.

    全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)超宽带(UWB)赫尔默特(Helmert)方差分量估计抗差

    泛在空间定位的概念框架与服务

    蔚保国贾浩男黄璐盛传贞...
    140-150页
    查看更多>>摘要:全球导航卫星系统(GNSS)时空信息服务面临复杂场景的信号覆盖性难题,无法解决"无处不在"的泛在时空服务需求.为此,开展基于北斗卫星导航系统(BDS)信号的室内外无缝导航定位技术研究和系统研制,实现泛在空间定位服务非常必要.本文首先定义了"地上/室外定位+地下/室内定位+云上定位"的泛在空间定位体系概念,提出了泛在空间定位体系架构、信号信息架构、应用服务架构,给出了体系关键技术、应用服务类型、应用模式,构建了泛在空间定位试验网络,开展了针对典型场景的地上/室外定位、地下/室内定位和云上定位性能的初步示范验证、测试结果分析与服务能力评估.研究结果表明:以BDS为核心的泛在空间定位试验网络可提供泛在时空信息服务,能够将BDS导航定位服务从开阔空间全面拓展到半遮蔽及全遮蔽空间.

    泛在空间网络框架应用服务泛在精准通导融合

    可重构智能超表面在卫星导航系统中的应用展望

    张可李井源刘增军黄新明...
    151-157页
    查看更多>>摘要:高中低轨复杂大型星座是下一代全球卫星导航系统(GNSS)的发展方向,尤其是低轨卫星的大量部署,对卫星段和地面段的波束扫描天线在成本、重量及功耗等方面提出了更高要求,传统的电扫相控阵天线和机械扫描天线均无法较好地满足需求.近些年,可重构智能超表面(RIS)因其可低成本、低功耗地控制波束传播方向而被极大关注,并在下一代移动通信中被视为能够提升网络容量和覆盖范围的主要关键技术之一,利用RIS来解决卫星导航系统中的天线问题具有较大的潜力,但同时也面临诸多挑战.基于下一代卫星导航系统的发展需求,本文简要介绍了RIS的基本原理及目前的发展现状,重点分析了RIS在卫星导航系统中的应用前景,并提出了需要解决的核心关键技术.

    全球卫星导航系统(GNSS)可重构智能超表面(RIS)波束控制信道测量

    一种点云转换图像匹配的室内定位技术

    王东波王柳
    158-164页
    查看更多>>摘要:在一般室内环境下进行定位是室内机器人需要具备的一项重要能力.本文基于多线程车载激光雷达,以插值概率分布的点云转换二维图像方法为基础进行室内机器人定位实验,通过在使用占用网格地图的情况下,基于插值概率分布对二维图像进行转换、扫描匹配分析,同时利用多分辨率地图进行实验验证来避免陷入局部最优的情况发生,以此证明本文采用的方法在避免陷入局部最优和降低计算量的前提下,可以实现以较快匹配速度获得较为良好的室内定位精度和效果.

    激光雷达(LiDAR)占用栅格内插值多分辨率室内定位技术

    可重定位的激光视觉惯性室内定位方法

    岑志豪谷德峰侯文健
    165-173页
    查看更多>>摘要:针对室内环境中纯视觉算法精度不够高、结构单一场景激光雷达易退化、数据异常后定位重置等问题,提出了一种可重定位的激光视觉惯性融合室内定位方法.通过对惯性测量单元(IMU)数据积分作为时间更新阶段的状态预测,提供运动学约束;对激光点云提取点面特征,能在几何特征明显的场景中减少定位误差;相机观测通过光流误差跟踪能在场景纹理丰富时维持算法正常工作,使用误差状态迭代卡尔曼滤波输出定位结果.当数据异常重新初始化时,基于注意力机制使用历史图片信息,匹配图片特征实现重定位.仿真实验结果表明:融合方法实时定位精度约0.07 m,在退化场景中能稳定运行,与传统算法相比,当数据异常后可快速实现重定位,重定位条件下的精度约0.3 m.

    室内定位惯性激光雷达(LiDAR)视觉注意力机制

    改进抗差卡尔曼滤波的UWB定位模型

    赵佳星王坚刘严涛王志涛...
    174-180页
    查看更多>>摘要:针对超宽带(UWB)技术已在室内定位、智能交通等领域广泛应用,但由于障碍物遮挡或其他原因,使得UWB测距值可能存在误差,从而大幅度降低UWB的定位精度和可靠性的问题,分析抗差卡尔曼滤波(RKF)在UWB定位中的特点,在此基础上,提出改进的RKF算法(RKF-SW)进行粗差检测,根据预测残差进行第一次样本异常值检验探测,采用1/4样本分位数进行第二次样本异常值探测.实验结果表明,与RKF算法相比,RKF-SW算法具有较强的异常值识别能力,能够提升UWB系统的定位精度,开阔场景下定位精度可提高约80.0%,遮挡物干扰情况下可提高约82.1%.

    异常值样本分位数抗差估计超宽带(UWB)