摘要：在现有器件精度基础上依靠旋转调制技术实现更高精度导航成为当前惯性技术的研究热点。针对移动测量系统旋转光纤惯导系统对初始化可靠性和准确性提出的更高要求,设计一种不同惯性系下重力加速度建立转换矩阵的粗对准加两位置卡尔曼滤波精对准的初始化方法。分析粗对准过程转换矩阵求取机理,设计惯性坐标系重力及其微分构建初始捷联矩阵的方法;利用转动机构实现IMU处于2个最优方位完成光纤惯导系统的卡尔曼滤波精对准。转台实验结果表明,惯性系粗对准加两位置卡尔曼组合精对准可有效实现旋转惯导系统的高精度初始化。

摘要：研究并实现一种基于Android手机终端固有IMU和GPS模块的无缝组合定位方法,给出了系统设计方案及实验结果。在GPS信号缺失时利用手机终端固有的IMU惯性传感器采集行人运动信息完成步态检测、航向解算和航迹推算,实现GPS信号缺失环境下的无缝定位。基于Android系统和百度地图的开放平台在手机终端完成算法实现和人机交互。测试结果表明,GPS信号缺失环境下的单一IMU定位方案得到的系统定位相对误差可控制在5 m范围内,可满足一般室内环境下的导航定位要求。

摘要：针对端帮采煤机特殊的机械构造及工作运动模式对自身姿态信息获取时效性和准确性以及无人自主化提出的更高要求,设计一种基于惯性解算方法的姿态测量设备。利用惯导系统中的水平加速度计敏感重力分量完成载体水平对准,根据加速度计敏感的采煤机运动状态实现载体静止状态的辨别,引入零速修正的闭环卡尔曼滤波完成惯导解算姿态及惯性器件偏差信息的修正。搭建基于DSP+FPGA的导航信息采集与处理平台并开展室内转台实验和户外模拟车载实验,结果表明:采用零速修正的闭环卡尔曼组合方法可有效准确地完成载体姿态信息的自主求取。

摘要：针对惯性测量单元(IMU)单轴旋转捷联惯导系统改善运载体导航精度能力有限的问题,同时从工程应用角度降低IMU连续长时间正反转引发旋转机构出现故障几率的角度出发,提出一种基于光纤陀螺的双轴转停方案。设计对称分布的双轴16次序转停路径并分析其误差调制原理;根据双轴旋转捷联惯导系统误差特性,研究IMU转停过程对系统导航精度的影响并计算最优转停时间间隔,利用仿真验证本方案的有效性。

摘要：针对当前MEMS器件受加工工艺限制导致器件输出信噪比低,进而影响MEMS惯导系统初始化的问题,提出一种采用小波降噪的"重力+地磁"信息粗对准方法。分析MEMS器件输出信息结构特征,探索不同小波基函数在不同分解层数下的降噪效果并设计小波分解方案并实现惯性器件噪声的有效滤除;根据重力矢量垂直当地地理坐标系水平面的特征,利用加速度计敏感重力矢量水平分量实现载体初始水平姿态角的确定;结合地球表面任意位置处的地磁信息具有唯一指向性的特征,通过测量载体所在位置处的地磁信息并结合磁偏角修正实现载体初始方位角的求取。转台实验结果表明,经过小波降噪处理后得到的重力与地磁信息可实现MEMS惯导系统初始对准。

摘要：针对矿井安全对井下人员位置信息精度和连续性提出的更高要求,提出一种基于误差修正方案的井下人员MEMS定位技术。依据加速度计输出比力均值和方差判定人员步态识别并完成脚部静止时间段的检测,结合零速误差修正工作原理,改进传统卡尔曼滤波方案,完成人员静止状态下运动信息计算误差和惯性器件偏差的滤波估计与补偿。搭建MEMS惯导系统实验平台,设计加速度方差阈值获取实验以及人员水平与三维运动实验。实验结果表明,基于误差修正技术的人员定位方法具有较高定位精度和可靠性。

摘要：针对近年来由于城市化进程加速使得国内基础设施建设快速发展,人们对外出旅游、出行质量的需求不断提高的现状,设计一款基于Android系统的移动导航软件,通过Android平台与百度地图API的结合,实现了实时定位、位置搜索、路径规划以及轨迹记录等功能。针对用户身处城市高大建筑物附近、高架桥上或者隧道时出现的GPS信号短暂缺失导致定位失败问题,提出并设计了IMU/GPS组合导航实现用户的实时导航。实验结果验证了组合导航相对GPS导航的优越性。

摘要：移动智能设备正迅速成为地图服务的增值平台,基于Android系统平台的移动地图服务技术逐渐成为研究热点,由此设计基于OpenGL ES的三维地图可视化客户端系统。通过调用Android百度地图API实现基本地图操作、导航、路径规划、公交路线查询、POI搜索等功能,使用OpenGL ES加载OBJ文件到移动设备中实现三维地图模型放大、缩小和旋转视角等功能,通过开发校园三维地图可视化应用软件验证方案设计的可行性。