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针对NDI电磁定位跟踪设备工作空间有限且在工作空间内定位精度不一致的问题,提出了一种利用机械臂移动磁场发生器从而拓展电磁定位系统工作空间且保证定位精度的方法。利用NDI系统返回的误差指示值衡量定位精度,当误差指示值超出设定的阈值时,利用机械臂移动磁场发生器使传感器重新位于NDI系统的最佳测量工作区,并将电磁定位系统测量的位姿通过空间变换方式统一到机械臂基座坐标系,从而在保证定位精度的同时也起到扩展工作空间的作用。为验证所提方法的有效性,通过实验验证定位误差与误差指标值及传感器到磁场发生器中心的距离成正相关关系;通过拓展前后的误差分析表明,所提方法能有效降低定位误差,平均位置误差从2.61 mm降低到1.34 mm,平均姿态误差从2.42°降低到1.37°。所提方法可应用于类似血管介入手术导管在大范围移动的器械定位与跟踪。 相似文献
总被引：1，自引：0，他引：1
在轨服务是未来卫星主要发展趋势之一,在轨软件重构和硬件重构技术是其主要核心技术。基于此,首先创新移植电磁原理和"笔帽式"锁紧原理,提出了一种适用于立方体纳卫星的1U微型电磁对接硬件重构设计方案。然后,基于所设计的电磁对接机构,通过电磁力和力矩精确模型和远场模型的比较分析,明确了远场模型适用范围为对接距离大于0.1 m。最后,利用数值仿真方法,分析得到单个线圈和含铁芯的通电螺线管比值约在10 -8~10 -4量级,为远场模型的修正提供参考。 相似文献
速度多假目标欺骗干扰下,当雷达对机动目标进行跟踪时,会遇到虚假航迹较多、真假目标鉴别难度较大、真实目标跟踪不稳定等难题。针对这些问题,提出了速度多假目标欺骗干扰下基于速度估计径向投影和运动状态计数延迟的目标跟踪算法。首先,采用速度量测和位置量测相结合的双通道机动检测方法,保证速度欺骗干扰下模型切换的准确性和及时性;然后,利用运动状态计数延迟的方法确定目标模型切换后跟踪稳定的时刻;最后,利用基于位置信息的速度估计径向投影构造检验统计量对速度欺骗干扰进行识别。仿真实验表明,该算法有较好的稳健性。 相似文献
针对超宽带（UWB）测距过程中随机出现的奇异值,设计了改进的基于最小协方差的马氏距离奇异值检测模块;针对全向机器人的运动学和动力学特点,提出了一种基于滑模+PID控制的逆动力学前馈轨迹跟踪算法;针对UWB定位算法中出现的坐标跳动、边缘效应以及微型四旋翼的运动学特点,设计了基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的轨迹跟踪控制算法;并在MATLAB和Gazebo仿真软件中分别进行了验证。为在实际环境验证轨迹跟踪控制算法的速度闭环控制和位置闭环控制以及UWB定位的实时性、准确性,搭建了基于UWB的异构多机器人系统,完成了四旋翼定点悬停、单个全向机器人轨迹跟踪、异构多机器人协同控制实验。实验结果表明,UWB定位系统和机器人控制算法能够满足控制的实时性和稳定性要求。 相似文献
电网同步是提高并网换流器故障穿越能力的关键技术之一。为实现电网不平衡下换流器快速准确的并网跟踪,提出一种改进的一阶广义积分器锁频环(FOGI-FLL)方法。建立并网换流器数学模型,分析了不平衡电网下的正负序分离原理,并给出了正负序基频分量分离简化结构,讨论了简化结构中一阶广义积分器核心模块的实现方法,在一阶广义积分器滤波结构上进行了改进,增加了可以消除直流分量干扰的积分补偿环节。仿真结果表明,本文所提方法在电网电压不平衡环境中可以实现高性能的同步跟踪效果。 相似文献
针对水下机械手遥操作过程中数学模型及外部干扰引起不确定问题提出了自适应双边控制策略。对主机械手模型参数与外部干扰引起的不确定,设计了基于名义模型的参考自适应阻抗控制律,根据主手力与从手力误差来调节期望模型的参考位置,利用自适应控制律补偿模型不确定性。针对从机械手的不确定性采用径向基函数（RBF）神经网络进行自适应补偿,通过设计滑模变结构控制器与鲁棒自适应控制器消除逼近误差,满足了从机械手对主机械手位置跟踪。设计了李雅普诺夫函数证明跟踪性能与全局稳定性,保证力-位置跟踪的渐进收敛性能。结果表明：整体控制在模型不确定及外部干扰条件下具有很好的力-位置跟踪能力,整体系统具有稳定性和可靠性,并且具有鲁棒性及自适应控制能力。 相似文献
总被引：2，自引：0，他引：2
本文研究了全程恒定基座姿态零扰动的自由漂浮空间机器人(FFSR)末端位姿轨迹规划的问题。针对无运动学冗余自由度的三关节平面FFSR系统,首先建立了其末端位姿与关节角之间的状态变换关系,然后给出了以基座姿态和关节角为状态变量的系统方程。根据该系统方程,利用非线性系统的可控性判据证明了在保证全程恒定基座姿态零扰动的前提下,对FFSR系统的末端位置和姿态同时作轨迹规划的可行性;再利用最优控制策略,将轨迹规划问题转换为最优控制问题,设计了一种全程恒定基座姿态零扰动的末端位姿轨迹规划方法。数值仿真验证了结论的正确性和设计方法的有效性。 相似文献
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双星定位系统是一种区域性定位系统。介绍了双星定位系统的定位原理，说明了其存在的定位实时性较差的不足。对此提出了利用惯导经卡尔曼滤波器校正后的输出速度信息来修正双星定位系统的输出水平位置信息，然后与惯导进行组合，建立了其状态方程与观测方程。仿真结果证明该方案切实可行，对双星定位系统的实际应用有重大的理论参考价值。 相似文献
总被引：1，自引：1，他引：0
频谱弥散（SMSP）干扰是一种针对线性调频（LFM）信号的相参压制干扰。根据SMSP干扰子脉冲的周期特性,提出了一种基于干扰重构和峭度最大化的干扰抑制方法。首先,利用自相关方法估计干扰子脉冲的周期,并根据干扰的产生原理确定子脉冲调频斜率,即可重构相位未知的干扰子脉冲;其次,对重构的干扰子脉冲分别设定不同的相位,并与接收信号做共轭相乘,根据相乘的结果确定干扰信号的初相位;最后,利用峭度最大化原理,确定干扰抑制因子,实现干扰抑制。仿真结果表明,本文方法能够有效实现干扰抑制,经过干扰抑制后的信干比可达20 dB以上,并且在存在噪声和相位误差的情况下,仍能够保持较高的信干噪比增益。 相似文献
针对在未知但有界噪声假设下的双基阵纯方位目标跟踪问题,本文提出了一种基于外定界椭球的集员估计(EOB-SME)跟踪算法。该算法具有类似于Kalman滤波的预测-校正递推更新结构,并且在时间更新和量测更新递推阶段分别有一个加权参数。通过最小化估计误差的Lyapunov函数的上界来求取量测更新递推阶段的加权参数,减少了算法的计算量;同时将非线性系统线性化后所产生的误差用椭球进行外包,与量测噪声椭球组成新的噪声椭球。仿真结果表明:在有界噪声假设下,本文所提出算法对纯方位机动目标的跟踪精度更高。 相似文献
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介绍了电磁测力系统中静磁场分析与优化、通电线圈位置控制方法及提高线性度的自校准方法。运用Maxwell 3D进行仿真计算，得到了相对优化的磁密及磁均匀性，通过控制通电线圈在磁场中位置及分段线性微分技术，提高了电磁测力准确度。构建了试验装置，对比试验数据表明，该研究措施对于提高电磁测力准确度取得了较好效果。 相似文献
12.
针对车载惯性导航设备由于其惯性器件随时间漂移产生误差导致系统定位精度逐渐变差的问题,提出了一种路网匹配定位方法以提高车载导航系统的综合定位精度,该方法基于视觉测量原理通过双目摄像装置采集道路周边环境特征进行匹配定位,介绍了匹配定位的基本原理和系统实现所需的关键技术,通过实际跑车测试,验证了该方法的合理性和可行性。 相似文献
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利用GPS全球定位系统、天线云台和宽波瓣天线组成的跟踪系统, 研究了接收位置信息与跟踪之间的时间差, 气象火箭理论弹道误差导致的中断跟踪,气象火箭探空仪分离后至初次定位前的跟踪, 天线云台转到359°位置后反转359°及跟踪过程中跟踪中断后的继续跟踪等关键问题,成功实现了气象火箭探空仪的遥测跟踪. 该跟踪系统在子午工程气象火箭试验中得到较好的应用, 此种跟踪方式相比传统雷达跟踪方式具有体积小、重量轻、操作简单、成本低、机动性强、跟踪可靠性强等诸多优点. 相似文献
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通过引入一致性理论针对电磁航天器编队相对位置协同控制问题设计了自适应协同控制器。分析了电磁航天器编队的基本原理,建立了电磁航天器编队相对运动精确的非线性动力学方程。基于电磁力远场计算模型的不确定性,对相对运动动力学模型进行了修正。在电磁力计算模型不确定和航天器间存在通信时延的条件下,对位置跟踪控制的目标设计了自适应协同控制器。考虑到电磁航天器磁矩产生能力的不同,给出了通过优化进行磁矩分配的方案。通过仿真表明:所设计的自适应协同控制器不仅实现了对期望轨迹的准确跟踪,而且相比人工势函数法,暂态维持编队构型的能力提高了4.9倍,并且所给出的磁矩分配方案实现了磁矩的合理分配。 相似文献
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反向定位系统是针对驻留型同温层气球平台的一种新型定位系统 ,该系统的基本原理是由接收站的位置计算得出发射机的位置。文章采用卡尔曼滤波的方法 ,建立了反向定位系统的模型 ,给出其滤波算法 ;鉴于地面接收站的位置选择对该系统的定位精度有较大的影响 ,给出地面站选址依据 ,并通过计算、仿真获得一组较为理想的布站方式。此外 ,钟差是系统的一个主要误差源 ,文中对其引起的定位误差进行了分析 ,并给出估算的方法 ;对系统中的传播误差、设备误差也进行了分析。最后 ,对系统建立了仿真模型进行仿真。结果表明 ,该定位系统具有较好的定位精度 相似文献
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为了获取高速铁路列车在隧道这种导航卫星不可见环境下的定位信息,提出一种基于捷联惯性导航系统（SINS）和射频识别技术（RFID）的组合定位方法。通过响应时间模型来计算标签的定位精度,依据实际轨道环境增加标签对列车姿态校准的能力,同时结合惯性导航系统解算得到连续的定位数据。仿真结果表明:在30 km长的隧道利用射频识别标签位置信息进行校准,可以很大程度地减小惯性导航系统的误差积累,提高定位精度。引入姿态信息后,可以在陀螺仪性能与标签间隔的多种组合中保持隧道全线定位精度在米级,最高能够达到0.5 m。 相似文献
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轨道器精密定轨与着陆器的精确定位在深空探测任务中具有非常重要的科学意义。对一种月球与火星探测多程微波测量链路的定轨定位能力进行了初步仿真分析,推导了这种多程微波测量链路的测量模型,分析了该模型的优势。模拟仿真分析结果表明,此测量跟踪模式的数据具有提升轨道精度的潜在能力,并且同时求得着陆器的位置。定量分析表明,在考虑坐标系转换误差,重力场误差,行星历表误差以及星上转发误差的情况下,模拟1 mm/s的噪声,对于月球探测器来说,轨道器的定轨精度可达几米,着陆器的定位精度有望达到分米量级;对于火星探测器来说,轨道器的定轨精度可达到数10 m,着陆器的定位精度可达到几米。 相似文献
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机群组网将成为体系对抗条件下空中行动的一种基本工作模式.提出的机群组网定位技术是基于飞行器相互测距信息优化惯导位置精度的一种新途径,可以明显提高网络节点间的时间同步水平.仿真结果表明:对一个由8架飞机组成的机群,当相互测距误差为20m(1 σ)时,经过1.5 min组网定位可将惯导水平位置误差校正到5m之内,同时将时间同步水平提高到1ms左右;经过15min组网定位可进一步估计每套惯导的误差模型参数,使纯惯导在校正后0.5 h内的定位精度提高约一个量级,达到30m(CEP,Circular Error Probability).周期性的组网定位不仅可以明显提高机群定位精度,还可识别出个别系统的软故障并加以隔离和重构. 相似文献
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