常路宾
- 作品数：20 被引量：80H指数：6
- 供职机构：中国人民解放军海军工程大学电气与信息工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程航空宇航科学技术电子电信文化科学更多>>
- 基于虚拟圆球模型的横向极区导航方法（英文）被引量：7
- 2018年
- 为减小传统横向极区导航中地球模型引起的主要误差,通常采用椭球地球模型以及复杂的横向转换。基于惯性导航计算中地球半径与速度密切相关的事实,提出利用"虚拟圆球"模型简化横向转换,通过速度补偿减小因模型简化而导致的原理性误差。在载体位置处以卯酉圈半径为半径,构造了一个"虚拟圆球",提出了基于"虚拟圆球"模型的极区横向导航算法。详细推导了采用"虚拟圆球"模型的改进横向极区导航的姿态、速度和位置微分方程。同时,采用扩张系数来补偿载体的速度。对基于圆球模型、椭球模型以及虚拟圆球模型的三种横向导航方法进行了比较。数值仿真结果表明,该方法简化了椭球模型方法的复杂编排,其导航精度优于传统圆球模型方法,与椭球模型方法一致。
- 覃方君常路宾佟林王智黄春福查峰
- 关键词：惯性导航极区
- 基于SE(3)的扩展卡尔曼滤波姿态估计算法被引量：5
- 2020年
- 利用李群理论对姿态估计问题开展研究,提出一种基于SE(3)扩展卡尔曼滤波姿态估计算法。通过将姿态信息和陀螺仪漂移构造为特殊欧式群SE(3)的元素,推导出了基于SE(3)扩展卡尔曼滤波的姿态估计算法SE(3)-EKF。通过对比分析,指出SE(3)-EKF与近年来提出的几何扩展卡尔曼滤波算法是等价的。在坐标系一致性的基础上,所提出的结论为几何扩展卡尔曼滤波算法提供了另外一种解释。仿真实验结果表明提出的SE(3)-EKF与几何扩展卡尔曼滤波算法精度基本一致,且在失准角较大时估计精度显著优于传统的乘性扩展卡尔曼滤波算法,从而从一定程度上放松了线性卡尔曼滤波姿态估计算法对初始姿态精度的要求。
- 常路宾
- 关键词：扩展卡尔曼滤波
- 基于极大似然估计的鲁棒信息滤波算法研究被引量：1
- 2017年
- 为了有效提高传统卡尔曼滤波算法的鲁棒性,论文从滤波算法的极大似然估计的本质分析了传统滤波算法不具鲁棒性的原因,提出了基于广义极大似然估计的一般性鲁棒方法。同时,为了实现对粗大野值的剔除,将鲁棒滤波算法扩展到信息滤波领域,推导了一般性的鲁棒信息滤波框架。仿真实验验证了论文所研究算法的有效性。
- 薛博阳胡柏青常路宾高敬东
- 关键词：卡尔曼滤波鲁棒野值极大似然估计
- 基于冷原子重力仪的船载动态绝对重力测量实验研究被引量：10
- 2022年
- 冷原子重力仪正逐渐向小型化、动态化、实用化方向发展,将其应用于深远海绝对重力测量及水下长航时、高精度导航具有十分重要的意义.而目前冷原子重力仪多数尚处于实验室静基座或准静基座测量状态,难以满足动态应用场景下的重力测量需求,因此对冷原子干涉重力测量进行“由静到动”的相关研究十分迫切和关键.本文分析了动态测量的基本原理,给出了冷原子重力仪与加速度计组合测量的基本方法,搭建了一套基于冷原子重力仪和惯性稳定平台绝对动态重力测量系统,并采用冷原子重力仪与传统加速度计组合测量方式,开展了船载动态测量实验.首先,在实验室静态环境下进行了约40 h的连续绝对重力测量,对冷原子重力仪的性能进行初步评估,灵敏度为447µGal/√Hz(1 Gal=1 cm/s^(2)),长期稳定度可达2.7µGal.在此基础上开展船载实验,测量船在湖上以约4.6 kn的速度航行,采用重复测线的方式开展了船载绝对动态重力测量.经评估,四条重复测线的内符合精度为2.272 mGal,四个航次外符合精度分别为2.331,1.837,3.988和2.589 mGal.最后,针对实验结果,对可能存在的问题进行进一步分析与总结.本实验研究为海洋绝对重力动态测量提供了前期验证与技术方案参考.
- 车浩李安方杰葛贵国高伟张亚刘超许江宁常路宾黄春福龚文斌李冬毅陈曦覃方君
- 改进四元数无味卡尔曼滤波算法被引量：6
- 2016年
- 针对四元数无味卡尔曼滤波计算量较大等问题,提出一种改进的四元数无味卡尔曼滤波算法,通过四元数与修正罗德里格斯参数的线性变换,避免了四元数无味卡尔曼滤波中,四元数与误差罗德里格斯参数频繁切换所带来的计算量增大的问题,从而降低了算法的计算量。推导了修正罗德里格斯参数出现奇异值时,改进四元数无味卡尔曼滤波的奇异值避免的转换公式。在捷联惯性导航系统/全球卫星定位系统(strapdown inertial navigation system/global positioning system,SINS/GPS)直接式位置松组合仿真试验中,对比了乘性扩展卡尔曼滤波、四元数无味卡尔曼滤波和改进四元数无味卡尔曼滤波的估计性能,证明了所提出算法的有效性。
- 李开龙胡柏青常路宾
- 关键词：四元数滤波组合导航
- 双轴转位式捷联惯导系统安装误差分析被引量：6
- 2011年
- 研究舰船导航系统,双轴转位旋转调制技术是一种系统自补偿技术,可以有效提高捷联惯导系统的精度。对双轴转位式捷联惯导系统安装误差的传播形式和公式,并分析研究了双轴转位方案系统安装误差的调制作用以及转位运动对调制效果的影响,对系统分别存在正交安装误差、非正交安装误差的情况下旋转调制前后的系统误差进行仿真。仿真结果表明,双轴转位方案能够有效补偿系统正交安装误差。转位运动会耦合非正交安装误差产生误差积累以致抵消调制效果较好,可为设计提供参考依据。
- 常路宾李安覃方君
- 关键词：捷联惯导系统仿真
- 基于DVL信息辅助下的捷联惯导初始对准可观测性分析
- 2019年
- 在利用DVL与SINS进行初始对准时,一般将系统误差及相关器件的误差作为状态变量进行滤波估计,状态估计的精度及速度决定着系统初始对准的速度及精度,而状态估计的精度及速度又与系统的可观测性有很大关系,当被估计的状态不可观测或者可观测性较低时,将状态估计值反馈给系统会造成系统的精度下降甚至发散,因此需要对系统状态变量进行可观测性及可观测度的分析,针对以上问题,论文构建了基于DVL信息辅助下SINS初始对准的系统模型,利于基于系统可观测矩阵奇异值分解(SVD)的方法分别对模型在静止和转动状态下进行可观测性分析,结果表明转动状态下能激励惯性器件的各误差参数,使基于DVL信息辅助下SINS初始对准的系统模型可观测。
- 罗银波张光俊胡柏青常路宾
- 关键词：捷联惯导多普勒计程仪
- 捷联惯导准静基座大失准角线性初始对准方法研究被引量：7
- 2022年
- 研究了利用线性卡尔曼滤波实现准静基座捷联惯导大失准角初始对准的问题。根据李群理论,如果系统模型具有仿射性,则其对应的线性误差模型是独立于状态估计值的,同时可以从该线性模型精确反推出李群上的非线性状态误差。分析指出,准静基座条件下捷联惯导姿态微分方程满足仿射性条件,其对应的姿态误差方程是独立于姿态估计值的。但是,如果将速度考虑进状态,则整体的状态模型不再满足仿射条件,无论是基于SO(3)+R^(3)还是SE(3)姿态描述,所对应的状态误差方程都不能做到独立于状态估计值。基于上述分析,直接对SO(3)+R^(3)状态描述下的速度误差方程进行改造,用重力矢量直接替换比力项,从而构造出独立于状态估计值的状态转移矩阵。仿真实验结果表明,利用所构造的线性状态空间模型,即使在大失准角条件下也能快速收敛到极限对准精度;车载晃动实验结果表明,利用所构造的线性状态空间模型,在大失准角条件下同样能够快速地跟上小失准角条件下的线性卡尔曼滤波对准结果。
- 狄静波常路宾
- 关键词：捷联惯导系统卡尔曼滤波仿射
- 鲁棒四元数平方根容积卡尔曼滤波算法被引量：1
- 2015年
- 针对姿态估计领域中,当系统观测噪声不完全服从于高斯分布或观测量中含有野值时,传统的四元数卡尔曼滤波算法会降阶,使滤波估计性能降低等问题,提出了一种鲁棒化的四元数平方根容积卡尔曼滤波算法。通过研究引入M估计的Huber鲁棒化滤波框架,对四元数平方根容积卡尔曼滤波算法的量测更新进行修正,增强滤波估计的鲁棒性。以SINS/GPS位置松组合为应用研究背景,在不同仿真环境下,对比验证所提出算法对于姿态、速度和位置估计效果,试验结果表明,所提出算法具有更好滤波鲁棒性和稳定性。
- 李开龙胡柏青常路宾李杨
- 关键词：卡尔曼滤波M估计四元数鲁棒
- 单轴旋转捷联惯导系统重力扰动补偿方法研究被引量：6
- 2018年
- 随着惯性器件精度的提升以及系统级补偿技术的应用,惯性导航系统精度得到不断提升。原先忽略的一些误差源如重力扰动,成为制约惯导精度进一步提升的关键。针对该问题,研究了单轴旋转捷联惯导系统重力扰动补偿,补偿所需重力扰动信息通过德国波尔茨坦GFZ研制的EIGEN-6C4计算得到。仿真结果表明,经重力扰动补偿后,单轴旋转捷联惯导系统精度有显著提升。
- 常路宾覃方君覃方君
- 关键词：惯性导航旋转调制
