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摘要:针对全驱动自主水下航行器(AUV)水下搜救和回收等应用需求,提出一种基于全球定位系统(GPS)、多普勒计程仪(DVL)、光纤惯导和深度计及航路点跟踪的AUV路径跟踪控制系统.结合自主研发的"探海Ι型"AUV样机,介绍了AUV分布式系统组成结构、基于MOOS库的软件开发设计以及基于PC104总线架构开发的硬件设计,并针对AUV系统的路径跟踪功能,阐述了航路点跟踪原理及以GPS、DVL、光纤惯导和深度计为基础的导航算法,并设计了比例-积分-微分(PID)路径跟踪控制器,最后进行了路径跟踪湖试,经过对试验曲线的分析,验证了该方法的有效性,为今后进一步优化路径跟踪探明了一条可行的技术途径....
摘要:针对全驱动自主水下航行器(AUV)近水面运动控制由于自身惯量小,面对环境扰动极为敏感的问题,提出一种基于比例-积分-微分(PID)的动力定位控制方法.结合自主研发的"探海I型"AUV样机,介绍了AUV系统结构设计思想,并利用光纤惯导、多普勒计程仪和深度计组成水下航位推算系统,借助PID控制对位置和姿态误差进行调校,以抵抗环境干扰.最后通过对湖试结果进行分析,验证了AUV动力定位系统的实用性,为今后水下搜救、目标定位等扩展应用研究提供参考....
摘要:针对机器人导航无迹快速同步定位与地图构建(Unscented FastSLAM)算法由于重采样造成样本粒子退化,进而导致估计精度下降的问题,提出一种基于自适应渐消无迹粒子滤波的Unscented FastSLAM算法.该算法将无迹粒子滤波与渐消滤波相融合产生自适应建议分布函数,同时将粒子根据权值进行优化组合,仅对组合后的部分不稳定的粒子进行系统重采样.通过这两方面使得系统在具有高度自适应性的同时保证粒子的多样性,缓解粒子的退化现象.仿真实验表明,提出算法与Unscented FastSLAM算法相比,可以用较少的粒子实现更高的SLAM的估计精度,很大程度上降低了SLAM算法的复杂度....
摘要:针对机器人导航无迹快速同步定位与地图构建(Unscented FastSLAM)算法由于重采样造成样本粒子退化,进而导致估计精度下降的问题,提出一种基于自适应渐消无迹粒子滤波的Unscented FastSLAM算法.该算法将无迹粒子滤波与渐消滤波相融合产生自适应建议分布函数,同时将粒子根据权值进行优化组合,仅对组合后的部分不稳定的粒子进行系统重采样.通过这两方面使系统具有高度自适应性的同时保证粒子的多样性,缓解粒子的退化现象.仿真实验表明,提出算法与Unscented FastSLAM算法相比,可以用较少的粒子实现更高的SLAM的估计精度,很大程度上降低了SLAM算法的复杂度....
[硕士论文] 周启润
模式识别与智能系统 江苏科技大学 2019(学位年度)
[专利] 发明专利 CN201810884785.1
江苏科技大学 2018-12-18
摘要:本发明公开了一种全驱动AUV回收控制系统及自主回收方法,提供一种用于全驱动AUV回收对接控制系统硬件结构、一种运用动力定位保持直线跟踪和悬停校准的自主回收方法,以及一种能够提高AUV回收对接稳定性的基于自适应无迹粒子滤波的动力定位状态估计方法。所采用的自适应无迹粒子滤波算法,利用Saga‑Husa对未知噪声统计特性估计,用粒子分布联合逼近状态后验分布,将粒子滤波和UKF算法优势互补。在外界干扰、加速度的物理特性和人为操纵等因素影响的情况下跟踪滤波效果更好,有效提升了动力定位的稳定性,提高了自主回收的成功率。
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