零速
- 基于惯性传感器阵列的行人导航发展综述
惯性传感器阵列与零速修正(zero velocity update,ZUPT)相结合,可以有效地抑制随机噪声偏置不稳定性[3],并抑止累积误差的积累[4]。还可以通过对传感器输出数据的检测实现故障检测和隔离的功能[5-6]。由此产生了不同构造的惯性传感器阵列与融合算法研究。惯性传感器阵列类型分为陀螺仪阵列,加速度计阵列以及二者组合形成的阵列。加速度计阵列根据离心力与角速度二次方成比例关系[7],用加速度计可以估计物体的比力和角加速度。但估计角速度需要对角加
兵器装备工程学报 2023年12期2024-01-04
- 定位定向系统长时间姿态精度保持方法与实现＊
转动，可充分利用零速条件建立滤波方程，解决定位定向系统长时间姿态精度保持问题。为此，本文提出并实现了一种零速修正与卡尔曼滤波相结合的长时间姿态精度保持方法。1 定位定向系统工作方案如图1 所示，武器发射车用定位定向系统采用反馈校正方式的惯导/北斗组合导航模式实现其定位定向。在零速条件满足的情况下，系统在进行组合导航的同时，进入零速修正模块，以此进行姿态修正，从而为武器发射车提供长时间的高精度姿态信息。图1 定位定向系统工作方案示意图2 零速修正理论分析2.
科技与创新 2023年4期2023-03-01
- 基于双MIMU 速度+角速率匹配的行人自主导航方法
系统目前普遍采用零速修正（Zero Velocity Update,ZUPT）算法修正速度、姿态误差，以提高导航精度。然而ZUPT 仅在零速区间对载体作滤波修正，因此零速检测的准确率直接决定了导航精度[3]。然而由于MIMU 存在精度低、噪声大的问题，因此常规零速检测算法存在大量的错判现象，影响导航精度。为解决该问题，文献[4]提出了一种基于支持向量机（Supporting Vector Machine,SVM）的自适应零速检测算法，可有效提高零速检测的准
中国惯性技术学报 2023年1期2023-02-16
- 基于模拟多位置数据增强驱动零速检测的惯性行人导航方法
人体运动中存在的零速假设对惯性导航发散进行抑制，有效提高了行人导航精度。但其仅基于角速度阈值进行估计，检测率较低，适用范围有限。为了进一步拓展应用场景，多种如姿态假设最优估计检测器（Stance Hypothesis Optimal Estimation detector,SHOE）[4]、加速度计量测幅值检测（Accelerometer Measurements Magnitude Test,MAG）[5]、角速度量测能量检测（Angular Rate
中国惯性技术学报 2022年6期2023-01-29
- 基于鞋载惯导的PDR定位系统设计与实现*
PDR定位算法由零速检测算法和零速修正算法2部分组成，利用IMU测量的加速度和角速度判断零速区间；以零速区间为标记区间，修正非零速区间的误差.行人导航算法结构如图7所示.图7 行人导航算法结构3.2 零速检测行人步行期间，每一步共包含5个阶段：脚跟触地、站立、脚跟离地、脚尖离地、迈步.这5个阶段周而复始，构成行人的行走过程.行人脚跟触地时刻到脚尖离地时刻区间，行人处于站立状态，IMU的输出值相对稳定，即处于零速状态.使用IMU测量出行人步行时的加速度和角速
内蒙古科技大学学报 2022年1期2022-12-14
- 基于惯性传感器行人室内定位导航算法研究
提出了基于鞋绑式零速度修正(Zero Velocity Update，ZUPT)辅助的惯性导航系统，提供开源的代码，但算法参数设置繁多，对不同的环境定位应用带来不便[6]；Skog I，Händel P等研究ZUPTs在辅助惯性导航系统中局限性和传感器误差建模影响分析[7]。本文以航向姿态参考系统(AHRS)为基础，IMU(Inertial Measurement Unit)的三轴陀螺仪和三轴加速度计追踪载体运动的旋转和平移，提出对三轴动态方向估计滤波融合
城市勘测 2022年4期2022-09-02
- 基于车载ATC系统冗余切换的地铁车辆控制电路优化设计
、开/关门信号、零速信号、制动指令及紧急制动高电平信号，保证乘客安全上下车。此时如果主控车载ATC系统突发故障，进入冗余切换状态，ATC端口输出的门使能信号、开/关门信号、零速信号、制动指令及紧急制动高电平信号丢失，列车紧随指令丢失进入戒备状态。2.1.1 车门系统执行关门指令列车车门的开/关由EDCU(门控器)控制，并根据开门信号、关门信号、门使能信号、零速信号的状态驱动门电机，从而实现车门的开/关功能。车门动作逻辑见表1。表1 车门动作逻辑由表1可知，
城市轨道交通研究 2022年6期2022-07-15
- 基于微惯性传感器的行人室内定位方法
速度方差算法采集零速区间，并采用基于卡尔曼滤波的零速修正算法对零速区间进行修正. 该方法无须建立大型基础设施即可实现高精度室内定位，解决了常用室内定位方法成本高、易受环境影响等问题，具有重要的实际意义和应用价值.1 微惯性传感器（MEMS-IMU）的工作原理MEMS-IMU 中的测量装置包括陀螺仪和加速度计，分别用来测量行人运动时脚部的角速度和加速度. MEMS-IMU可以将IMU的测量数据转化为电信号，然后通过电路进行放大、处理，进而推算出行人的速度、位
河南科学 2022年5期2022-06-11
- 基于级联滤波的行人惯性室内定位方法
的相位，则会触发零速更新（zero velocity update, ZUPT），使用卡尔曼滤波（Kalman filter，KF）算法估计和校正惯性导航的解算误差及惯性传感器的固有偏差。文献[12]在零速更新的基础上，提出了启发式航向修正和零角速度更新，可以在零速更新阶段修正惯性导航的航向误差。尽管基于卡尔曼滤波零速修正的惯性导航系统有时可以产生相对较好的导航结果，但存在较大的航向误差，而且MEMS惯性传感器也存在相对较大的不确定性和随机性偏差。惯性传感
导航定位学报 2022年3期2022-06-10
- 基于改进K-means聚类的惯性行人导航零速检测算法*
点，提出了一种以零速作为观测量进行周期性误差修正的算法，即零速修正(zero velocity update，ZUPT)算法[1－2]。零速修正算法的提出为基于惯性的行人导航理论提供了新的研究思路，并逐渐成为惯性行人导航系统的主流研究方向。获取行人步态周期内的零速区间是进行零速修正的前提。根据零速区间的步态特征，国内外学者提出了出了一系列的零速检测算法，如加速度移动方差检测算法(acceleration moving variance detector，)
传感技术学报 2022年1期2022-03-24
- 基于SVM自适应零速检测的行人自主导航算法
因此目前普遍采用零速修正（Zero Velocity Update,ZUPT）算法抑制航向、位置误差发散，以提高导航精度。由于ZUPT仅在零速区间对载体作滤波修正，因此零速检测的准确率直接决定了导航精度[2,4]。为提高零速检测的准确率对复杂步态的适应性，戴洪德等提出一种基于伪标准差和N-P准则的行人导航零速检测算法[5]，该方法可在短距离、正常行走时实现较高的零速检测精度并提高适应性，但在大范围、长时间、高动态条件下适应性变差。贾铮洋等设计了混合运动模式
中国惯性技术学报 2021年5期2022-01-15
- 城市轨道交通车辆制动系统的零速信号和非零速信号方案选用及安全性分析
，正高级工程师)零速或非零速信号是车辆的重要控制信号，应用于车辆的车门控制、牵引使能、紧急制动环线建立等多个重要控制回路，也是保证车辆运行安全的重要信号[1]。速度信号主要来源于信号系统和制动系统。当车辆处于信号控车模式时，车辆所有的输入信号都由信号系统提供，包括零速信号；当信号系统发生故障，车辆退出信号控车模式后，车辆的速度信息由制动系统提供。本文主要讨论制动系统提供的零速信号，具体是车辆应该要求制动系统提供零速信号还是非零速信号用于车辆控制，制动系统提
城市轨道交通研究 2021年12期2022-01-12
- 多步态SVM分类且自适应阈值的行人定位方法*
累的误差，目前，零速修正方法是SINS技术提高导航定位精度的主要技术之一。传统零速检测方法一般的零速判别依据为三维加速度和角速度的模值或三维加速度窗口方差。文献[1]用了多条件约束的方法判定零速区间。固定阈值法在不改变运动步态条件下虽然能准确地判别零速区间，但实际情况中行人运动状态的多样性会影响零速判别的准确度。检测的零速区间精确程度直接影响到系统误差修正的效果。因此，苑宝贞[2]等提出在每一个步态区间根据惯性测量器件足部数据和运动学的贝叶斯网络来估计零速
传感技术学报 2021年7期2021-09-29
- 基于神经网络的步行者室内惯导定位技术
法，自适应地识别零速更新点和非零速更新点，根据教学实际需要搭建兼顾准确率和硬件开销的轻量级神经网络。经实验验证，该方法能有效提高零速区间的检测准确率，在多种运动模式下均能保证定位准确率。1 传统步行者室内惯导定位实验传统步行者室内惯导定位实验主要把惯性传感器直接固定连接在步行者身上（腰、腿、脚），测量步行者的线运动信息和角运动信息，通过对加速度积分得到步行者的速度和位置信息，再结合姿态矩阵运算得到行进方向。惯性传感器都存在噪声，多次积分会导致误差不断积累，
实验室研究与探索 2021年5期2021-06-24
- 悬臂式掘进机惯性测量系统的改进与试验
和截割控制。2 零速修正技术的车载惯性导航系统由于悬臂式掘进机在作业过程中存在低速、长时、移动距离短的特点，且对精度要求较高，达到厘米级。传统惯性导航技术在用于巷道掘进时仍在多方面面临较大挑战。为了更好地改善掘进机导航系统的精度问题，卢志勇等人提出了零速修正技术。该技术通过利用惯性系统部件误差模型进行自动校正，在保留惯性部件较强环境适应性优点的同时，实现了车载定位精度的提高，在掘进机惯性导航系统中有良好的应用前景。2.1 零速修正技术导航原理零速修正技术是
江西煤炭科技 2021年2期2021-05-19
- 基于足部运动约束的行人导航方法
基础上，构建基于零速修正和足部运动侧向约束组合的足部运动约束模型，进一步对步态周期中的导航误差进行修正。实验结果表明，受行人足部动态过程的影响，未加约束时的导航定位结果存在显著误差，而导航误差修正的方法，将导航终点定位误差的均值提升至行走距离的1.51%，，显著提高了解算精度，能够满足行人导航系统的定位需求。行人导航；步态分析；零速修正；运动约束0 引言行人导航定位信息在日常生活和工作中发挥着日渐重要的作用，极大地提高了生活和工作效率。基于微型惯性测量单元
导航定位学报 2021年2期2021-04-22
- 基于松弛半定规划零速滤波器的杂波图检测方法
回波数据经过一个零速滤波器来分离出杂波和低多普勒的目标回波[4]，然后将零速滤波器的输出通过杂波图的门限检测器，得到当前帧的检测结果，最后更新杂波图并进行下一帧的扫描与检测，反复迭代直至得到最终的检测结果。其检测原理图如图1所示。图1 零速滤波器检测原理图零速滤波器与MTI滤波器的处理目的正好相反，零速滤波器是一个低通滤波器，其频率响应在零频(地杂波中心频率)附近为通带，其余频段为阻带，其输出只包括地面静止杂波以及超低速运动的目标回波。传统的零速滤波器是采
火控雷达技术 2021年1期2021-04-20
- 行人低成本惯导自适应零速探测
进行高程和航向时零速探测也很重要，例如进行航向角更新时，利用零速时加速度计3轴输出为重力分量的特点，只解算零速时刻的磁航向角，避免了高动态状况下提取重力分量误差大的问题，可提升磁航向角解算精度；零速间隔通常包含超过10个的连续零速状态历元，通过零速间隔内的磁航向角取中值的方法，可以提高磁航向角的可靠性。零速探测效果决定了PDR解算和多源融合定位精度，一方面可以在机械编排过程中，通过速度、零角速度、零加速度约束抑制误差发散；另外一方面，在与其他传感器融合的过
导航定位学报 2021年1期2021-03-01
- 多运动模式下的累积误差修正行人航位推算算法
差,因此通常采用零速校正(Zero Velocity Update,ZUPT)或零角速度校正(Zero Angle Rate Update,ZARU)的方式对累积误差进行校正,该方式通过设定固定阈值确认脚部是否处于触地阶段从而判断行人脚步是否处于零速区间。如果行人脚步处于零速区间,则对惯性导航定位算法进行零速校正。惯性导航定位算法对于单一运动模式具有较好的误差抑制效果,但是对于慢走、中速走和快走等多种运动模式,其零速检测的固定阈值各不相同,阈值过大会造成判
计算机工程 2020年12期2020-12-16
- 一种基于径向速度残差曲线拟合的车载SINS零速修正算法
的问题较为显著。零速修正是提高陆用平台惯性导航系统定位定向精度的一种廉价且有效的方法[1]。传统的零速修正方法包括二次曲线拟合以及卡尔曼滤波方法等[2-5]，这些方法需要每间隔一段时间进行停车修正，且行进过程中的定位精度发散趋势较为明显。在卡尔曼滤波方法基础上，文献[6-8]从不同角度提出了一种基于运动学约束的车载捷联惯性导航误差阻尼算法。该算法利用车体运动信息构建观测方程，实现了车体运动状态的不完整约束。但由于实际车体运行时，运动约束条件难以严格保证，可
中国惯性技术学报 2020年3期2020-10-17
- 卡钳式抱索器架空乘人缆车零速上车装置的研制
。同时乘坐人员以零速跨上移动的吊椅后，在惯性作用下乘坐人常会因失重发生人员摔伤事故。针对该煤矿卡钳式抱索器架空乘人缆车存在的安全问题，通过对架空乘人缆车在大坡度斜巷乘车过程中不安全因素的分析，设计了人员零速静态上车装置，解决了斜巷运输的不安全问题，实现了该煤矿生产运输的安全。2 卡钳式抱索器架空乘人缆车零速上车装置研制2.1 卡钳式抱索器架空乘人缆车结构原理分析乘人缆车装置结构形式为摩擦轮式，由电动机、减速箱或液压系统、驱动装置（包括驱动轮和机座等）、制动
山东煤炭科技 2020年7期2020-08-07
- 基于零速修正的行人导航关键技术及研究进展
介绍，然后对基于零速修正(Zero Velocity Update，ZUPT)的行人导航的关键技术和相关研究进展进行了阐述，最后探讨了行人自主导航技术的发展趋势。1 基于MEMS惯性器件的行人导航算法行人导航所用的MEMS惯性器件，要求小体积、低功耗、小质量、低成本[10]。这样的MEMS惯性器件性能较差，单独进行导航很难满足行人导航定位的要求。但人是一步一步地行走，如果能将人行走的步数和步长探测出来，再结合航向信息，则可以采用步行航位推算(Pedestr
导航定位与授时 2020年3期2020-06-08
- 一种用于足绑式行人惯性导航的区间搜索零速检测器
对误差进行修正。零速信息可以对导航误差进行修正[6-8]：利用脚部运动的零速状态，通过卡尔曼滤波对导航误差进行估计，可以很好修正导航误差。实现零速修正的前提是准确判断出脚部的零速状态，基于阈值的检测法和基于机器学习的检测法是目前主要的两种方法。基于阈值的方法包括固定阈值法和自适应阈值法，固定阈值法如SHOE 检测器[8,9]，SHOE 是目前固定阈值法中检测性能较好的方法，然而固定阈值法在工程应用中有较大的缺陷，需要根据实际情况调节阈值，算法鲁棒性较差。自
中国惯性技术学报 2020年6期2020-04-06
- 电客车紧急制动电路优化方案研究
系统;紧急制动;零速;继电电路[中图分类号]U269.6[文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）09–00–03[Abstract]As a powerful guarantee for the safety of urban rail transportation， the signal system follows the principle of failure-oriented safety. When the safety r
今日自动化 2020年9期2020-03-08
- 基于机器学习与步态特征辅助的行人导航方法
与故障问题，并在零速修正的基础上通过对VINS 的姿态信息进行实时修正，进一步减缓系统定位误差随行进距离的积累。同时，利用VINS 与足部MIMU 中的磁传感器得到人体运动的航向信息，从而实现较长时间的行人导航。1 行人导航定位方案及系统结构设计本文提出的行人导航方案如图1所示。为了构建VGG-LSTM 神经网络模型，需要分别在人体足部与其他部位安装MIMU。本文以同侧的腿部和足部安装MIMU 为例，以相同频率采集人体腿部和足部MIMU的数据，并以该数据作
中国惯性技术学报 2019年4期2019-11-20
- 基于foot-mounted IMU 零速区间的行人步态检测算法
导航技术，多应用零速修正(Zero-velocity Update，ZUPT)集成算法有效补偿累计误差[3，4]，该算法关键在于步态检测能够提供精确的零速区间。除此之外，行人航位推算(Pedestrian Dead-Reckoning，PDR)算法推算行人航迹变化需要精确的航向、步长及计步信息。综上，精确的步态检测算法是高精度行人惯性导航技术的关键保障。在足部IMU捷联惯性导航技术的研究中，R Feliz等人[5]首次设计出类似的ZUPTs系统，在零速时更
城市勘测 2019年4期2019-09-05
- 基于自适应阈值的行人惯性导航零速检测算法
的最大难题。利用零速修正技术抑制累积误差可以提高导航系统的精确性，其中零速修正技术包括零速区间检测和零速误差补偿，零速区间检测的精确性直接影响着零速修正的效果，是提高INS定位精度的重要一环[1]。传统零速检测算法一般采用加速度和角速度平方和[1-3]或加速度滑动窗口方差[4]作为检测数据,然后利用固定阈值[1]检测零速区间。固定阈值法在固定运动步态条件下能实现零速区间的判断，但对于不同行人或不同运动状态适应性较差。除固定阈值法外，目前典型的零速检测方法主
压电与声光 2019年4期2019-08-29
- 基于运动约束辅助的车载组合导航算法
将零度修正和动态零速修正相互结合起来；传统的零速修正技术(Zero-velocity Update，ZUPT)要求车辆每隔一定时间停车一次，这样就降低了车辆的灵活机动性能，同时车辆的停车状态不好判断；动态零速修正技术(DZUPT:Dynamic Zero-velocity Update)则要求车辆处于行驶状态下，当车辆停止时DZUPT很有可能会导致组合滤波器发散、估计精度下降。现有的提高惯性导航精度的方法有惯导/里程计组合的航位推算算法，但是该算法引入了额
兵器装备工程学报 2019年2期2019-03-28
- 基于惯性导航的步行者零速检测算法*
]；另一种是基于零速检测(zero velocity detection，ZVD)[5]的惯性导航系统推算算法，这种方法通过零速检测将步行状态分为静止和运动两个状态，运动状态用惯性导航进行步长估计，在静止状态进行零速检测，根据零速的速度误差、位置误差进行修正，以提高导航精度。通过零速修正现在常用的几种零速检测算法对比[6,7]，本文提出一种基于滑动平均的极大似然估计算法，经实验验证，该方法能够有效检测零速区间的范围，证明了该方法的有效性。1 步态分析人体行
传感器与微系统 2019年3期2019-03-05
- 一种适用于跑步状态的惯性/零速/GPS室内外无缝组合导航定位方法
系统。该系统采用零速更新算法进行零速修正，能够抑制惯性系统的误差，但不能满足高精度定位的要求，且成本高昂，不利于推广应用。哈尔滨工程大学团队［4］提出了一种仅仅适用于缓慢行走场景的、基于足部的IMU/GPS组合导航系统，其验证试验在开阔的操场上进行，虽定位精度较好，但适用局限性较大。同时，近年来，国内外专家学者主要针对行人正常行走步态下的行人导航定位方法［5⁃6］及零速检测方法［7⁃8］进行了相关研究，针对跑步状态下的行人导航定位及零速检测方法的研究较少。
导航与控制 2019年6期2019-02-10
- 混合运动模式下的双重阈值零速区间检测算法
等原因，通常采用零速修正（Zero Velocity Update, ZUPT）辅助的手段来抑制误差累积，通过周期性的误差清零进一步提高解算精度。在行走过程中，脚部与地面保持相对静止的时间是十分短暂的，因此，零速区间检测既是零速修正的核心，同样也是行人导航解算的关键环节。在进行零速区间检测时可能会出现漏判或误判。漏判是指未判断出所有的零速状态点，误判是指将非零速状态点判断为零速状态。由于无法准确判断出零速与非零速状态的分界点，所以漏判的发生是不可避免的。但
中国惯性技术学报 2018年5期2018-12-20
- 一种优化高度通道的行人导航算法
台264001）零速修正（Zero-Velocity Updating，ZUPT）[1-3]是目前惯性行人导航最常用的抑制和消除导航误差的方法。Elwell[4]首次提出了人在行走过程中存在零速区间的特性。随后，E.Foxlin[5]全面、系统地介绍了将惯性导航系统安装在足部的行人导航方法，并利用零速修正对导航参数误差进行校正，取得了较为理想的实验结果。在此基础上，国内外学者David[6]、Park[7]、Maan[8]、Carlos[9]、Terra[
海军航空大学学报 2018年5期2018-12-14
- 行人导航系统航向角约束算法研究
航误差，一般加入零速修正技术作为辅助。加入零速修正的行人导航系统定位精度虽然会得到很大的提高，然而由于航向角不可观测，无法估计出航向误差，因此零速修正对于航向角误差修正起不到很好的作用，航向角依旧会逐渐发散[4]。此种航向角漂移误差在行人行走路线存在多次转弯时会更加明显。针对行人导航系统存在的航向角漂移误差问题，本文在捷联惯导解算和零速修正的基础上，加入磁力计作为辅助手段，补偿航向角误差；同时采用一种地图线路匹配的算法对航向角误差进行修正。在行人行走过程中
导航定位与授时 2018年6期2018-11-21
- 适用于惯性动作捕捉与复现系统的轨迹捕捉算法及其实现*
轨迹捕捉算法采用零速修正来抑制捷联惯性导航解算过程中的位置误差、速度误差、姿态误差,以到达较好的解算效果[3-5]。惯性动作捕捉与复现系统最终目的是把捕捉的动作和轨迹数据导入PC端进行人体模型的动画复现,其中轨迹数据驱动人体模型进行空间移动,而由于零速检测不准确导致姿态修正延时,Kalman滤波器误差补偿不充分等原因,导致捕捉到的轨迹不够平滑,甚至严重畸变,且定位误差大[6-8],导致最终PC端人体模型空间移动时产生严重的抖动或位置跳变。本文首先对动作捕捉
传感技术学报 2018年5期2018-06-12
- 基于压力传感器辅助的行人室内定位零速修正方法
性能。相对来讲，零速修正技术是进行误差控制的一种简单而且有效的手段，其利用载体停止时惯性导航系统的速度输出作为系统速度误差的观测量，进而对其他各项误差进行修正。零速修正算法主要分为两个步骤，即零速检测和零速更新。目前，零速修正技术在车载以及个人导航等领域都得到了广泛应用，而零速检测算法的具体运用也不尽相同，需要根据实际载体、环境等条件选择使用不同的检测算法。传统的行人室内定位系统如文献[1-3]综合MIMU中加速度计和陀螺仪的输出信息进行零速检测，在步行状
中国惯性技术学报 2018年1期2018-05-10
- 足绑式PNS自适应滑动平均零速区间检测方法
用行人行走时落地零速的特点，对速度误差、位置误差和水平姿态角误差进行零速修正(Zero Velocity Update, ZUPT)，以提高定位导航的精度。根据行人运动特点，当脚着地时，捷联在脚上的IMU速度为零。据此对姿态、速度和位置信息进行零速修正，可以有效抑制导航系统参数发散。零速修正的关键在于零速区间精确的检测，本文在借鉴前人研究工作的基础上，设计了基于自适应滑动平均算法的零速区间检测方法。经实验验证，该方法能准确、有效地检测出零速区间的范围，证明
导航与控制 2018年2期2018-04-13
- 基于伪标准差和N-P准则的行人导航零速检测
领域研究的重点。零速修正（Zero Velocity Update,ZUPT）是常用的减小行人导航误差的方法[7]，能准确判断行人行走过程中的零速区间，是零速修正的前提。利用MIMU自带的传感器进行零速检测是目前行人导航常用的方法。一些文献利用采样窗口内三轴陀螺仪的极差以及加速度计模值的最大值与设定阈值作比较，并经过“或”运算判断零速区间[8]，降低了漏判概率，但是增加了误判概率。行走速度比较快时，该方法误差增大。一些学者利用加速度计、陀螺仪输出值得到其模
中国惯性技术学报 2018年6期2018-03-06
- 在ATO模式下地铁车门故障分析及处理措施
稳，开门过程中，零速信号有跳变现象，致使车门无法自动开门到位。下载列车故障履历分析，列车在3月29日19时25分、20时15分及22时04分前后未报任何故障，只是有信息提示。下载列车事件记录数据分析，根据ATO模式下列车开关门逻辑，当列车到站停稳后，零速信号有效，ATC(列车自动控制系统)会自动向列车发出门允许信号及开门信号，车门会自动打开，ATC在向列车发出开门信号的同一时间也会自动向屏蔽门发出开门信号，列车车门开门与屏蔽门开门信号相互独立。根据车门开门
郑州铁路职业技术学院学报 2018年2期2018-02-08
- 基于足部安装MIMU的行人导航系统设计
an滤波架构下的零速修正算法和航向修正算法设计，实现了对系统的误差估计。1 导航鞋样机设计根据行人导航系统的适用对象和实际应用环境，导航鞋样机设计主要从鞋的选型、惯性测量单元的安装等方面进行考虑。1.1 传感器选型行人导航系统选用的传感器应具有质量小、尺寸小、功耗低、动态范围大、便于穿戴等特性，这样既不会影响行人的正常运动，又能实现长时间导航。当前关于行人导航系统研究的文献中应用较为广泛的惯性测量单元有荷兰Xsens公司生产的MTi/MTx系列产品[1]、
导航定位与授时 2018年1期2018-02-01
- 浅析电客列车车门控制原理
控制；开/关门；零速；安全回路；障碍物探测；切除中图法分类号 U270.38+6 文献标识码 B0 引言各个城市的地铁运行过程中，车门故障也属于高发故障；同时，车门故障也会影响服务质量和乘客安全，特别是大客流时还会影响运营秩序。为提高司机在车门故障时能够有效处置，本文对车门控制原理进行阐述，为司机处置车门故障提供依据。1 车门控制原理从车门控制原理图上（图1）可以看出，列车的开门控制时EDCU单元为保证安全，对列车开门实行了零速保护，简单的描述：列车车门要
科学与财富 2017年33期2017-12-19
- 基于GLRT零速检测算法的行人室内定位系统*
2)基于GLRT零速检测算法的行人室内定位系统*樊启高*,孙 艳,孙璧文,庄祥鹏(江南大学物联网工程学院,江苏 无锡 214122)针对微机电系统中惯性传感器漂移大、精度低导致室内行人定位精度不高的问题,本系统在惯性导航解算算法的基础上,提出基于广义似然比检验的零速检测算法。该方法是利用广义似然比检验对行人处于站立相或摆动相的概率进行估计以及进行零速更新,提高行人定位精度。基于本文提出的行人室内定位模型,搭建以惯性测量单元为核心的实验平台,评估本文算法的可
传感技术学报 2017年11期2017-12-08
- 基于零速/航向自观测/地磁匹配的行人导航算法研究
10016)基于零速/航向自观测/地磁匹配的行人导航算法研究黄欣， 熊智， 许建新， 徐丽敏(南京航空航天大学 自动化学院， 江苏 南京 210016)目前行人导航技术正发挥着越来越重要的作用，而无全球导航卫星系统(GNSS)环境下的行人导航定位成为其不可或缺的环节。以自包含传感器为硬件平台，针对无GNSS环境下的行人自主导航定位展开研究，提出一种基于“2+2”分级模式的零速判别方法，并设计一种惯性导航系统的零速修正卡尔曼滤波算法，有效提高同一参数阈值下零
兵工学报 2017年10期2017-11-09
- 基于自包含传感器的单兵导航系统设计
压力传感器组合的零速区间检测算法,并通过对单兵导航系统背景磁场误差进行补偿来计算航向角,实现了速度观测量和航向观测量的准确提取。在此基础上,采用Kalman滤波器对系统状态误差进行估计,并对惯性导航解算结果中的累积误差进行修正。最后,在实际路线上开展了单兵导航系统定位实验,实验结果表明,行人在矩形路线终点位置处的位置误差为0.42m,占行走总路程的0.33%,从而证明了零速修正和航向修正能有效提高单兵导航系统的定位精度。单兵导航系统;零速修正;航向修正;误
导航定位与授时 2017年5期2017-09-20
- 手机MEMS车载导航算法改进技术*
设计，研究了汽车零速修正算法，设计了相关验证实验。实验结果表明:基于手机平台车载导航算法的改进技术，可以有效提高DR/GPS车载组合导航算法的适应性和导航性能。手机平台； 车载导航； 安装模式辨识； 零速修正0 引 言目前，大部分智能手机平台上都内嵌了微机电系统(MEMS)惯性传感器[1，2]和全球定位系统(GPS)接收机模块，所以基于手机平台研究车载组合导航关键技术，对实现车载模式下的实时准确导航定位、解决GPS信号受到环境制约的问题具有重要意义。与市场
传感器与微系统 2017年6期2017-06-09
- 基于UWB优化配置的室内行人导航方法
。该方法采用基于零速修正的微惯导系统进行导航，以抑制惯导误差随时间发散，并在建筑内拐角、楼梯口等关键节点处优化配置UWB设备，采用UWB信息与微惯导数据进行卡尔曼滤波，实现对微惯导航向及位置的修正。与大规模使用UWB系统进行室内定位相比，该方法降低了系统布设成本，避免了UWB出现问题时对整体导航结果的影响，有效地保证了系统的定位精度。行走实验表明：直线行走时，微惯导最终定位误差为1.8%；转弯行走时，在UWB辅助定位下，微惯导最终定位误差小于1.0%。室内
中国惯性技术学报 2017年2期2017-06-05
- 基于贝叶斯网络的强鲁棒性零速检测方法
斯网络的强鲁棒性零速检测方法苑宝贞，苏 中，李 擎，费程羽(北京信息科技大学 高动态导航技术北京市重点实验室，北京 100101)在行人惯性导航系统中，零速检测是实现速度误差清零和导航误差估计的前提，有着重要的作用；针对现有的零速检测方法检测精度低、鲁棒性差的问题，采用有效的步态周期分割方法并且引入基于惯性传感器测量值和运动学知识的贝叶斯网络模型来推断零速区间；该方法可以有效减少零速(ZV)边界的模糊性，提高零速检测的精度，增强零速检测的鲁棒性；实验表明行
计算机测量与控制 2016年3期2016-11-17
- 零速修正在GNSS/INS紧组合导航中的应用研究
，100191零速修正在GNSS/INS紧组合导航中的应用研究常乐1章红平1高周正1,2丁昱心3张全11武汉大学卫星导航定位技术研究中心，武汉市珞喻路129号，430079 2武汉大学测绘学院，武汉市珞喻路129号，430079 >3北京航空航天大学电子信息工程学院，北京市学院路37号，100191为研究零速修正在GNSS/INS紧组合导航中的应用，提出综合利用GNSS/INS紧组合解算速度、IMU原始数据和多普勒观测数据的零速判断准则以及零速状态下的紧
大地测量与地球动力学 2016年10期2016-10-27
- 一种优化的零速检测行人导航算法
73）一种优化的零速检测行人导航算法孟祥宾，潘献飞，胡小平（国防科学技术大学机电工程与自动化学院，长沙410073）针对军事上对单兵定位和民用领域为行人提供位置服务的需求，提出了足部固定MIMU的行人导航算法。利用人体行走过程中脚部与地面相接触的静止时间段，采用零速更新（Zero Velocity Update，ZVU）对INS继续对准或标定，而零速检测又是实现零速修正的基础。研究对比了在足部固定MIMU进行零速检测的常用方法，针对常用算法阈值自适应性差，
导航与控制 2016年4期2016-09-23
- 基于MEMS的室内定位系统研究与设计
人惯性导航系统；零速检测；实时定位；设计0 引言伴随微电子技术迅猛发展，导航定位技术的应用领域已渐渐从军事化转向了商用化。人们在工作、学习、生活中大约80%的时间都是在室内环境下度过的，室内定位技术得到了大力发展，受到了越来越多企业和民众的重视，具有很高的商业价值。在现实生活中，也有越来越多的情境需要使用到室内定位技术：例如在一个工厂仓库里，寻找所需要的产品；在火场中，对消防救助人员进行定位跟踪；在医院里，跟踪定位周围的医护人员及仪器；在商场停车场寻找停车
山东工业技术 2016年10期2016-09-06
- 多条件约束的行人导航零速区间检测算法
件约束的行人导航零速区间检测算法田晓春1，陈家斌1，韩勇强1，杨黎明2，尹静源3（1.北京理工大学 自动化学院，北京 100081；2.华北光学仪器有限公司，北京 100053；3.北京机电工程总体设计部，北京 100039）针对MEMS惯性传感器存在漂移大、器件精度低的问题，结合行人导航系统应用需求，在分析行人运动步态的基础上，设计了一种多条件约束的行人步态零速区间检测算法。该方法综合利用足部传感器输出参量的模值、方差、幅值、峰值并通过设定阈值来提取步态
中国惯性技术学报 2016年1期2016-05-19
- 足部安装MEMS-IMU个人导航系统
时足部具有周期性零速的特征，以加速度计输出矢量和、滑动方差和陀螺仪输出的角速度矢量和为检测量，设计了一种多条件零速检测算法，有效地提高了零速检测的准确性。针对MEMS惯性传感器零漂大、精度低的问题，导航定位算法以传统的捷联解算算法为基础，进行了适应性改进。引入零速修正（ZUPT）技术，设计了以速度信息作为伪量测的Kalman滤波器。在零速阶段对系统速度，姿态，位置误差进行估计，将估计结果反馈以修正导航解算的累积误差。实验结果表明，基于上述导航修正算法可以有
中国惯性技术学报 2016年4期2016-04-19
- 无锡地铁二号线车辆车门控制的冗余设计
见图1)。考虑到零速和使能信号的安全性，零速和使能信号只采用硬线传输，而开关门命令则采用网络硬线冗余控制。门控制电路中设有硬线网络控制选择开关，通过硬线网络控制列车线接入门控器的硬线网络切换输入端口。图1 控制方式的冗余当硬线网络切换开关在硬线控制位时，硬线网络开关断开。开关门按钮信号及ATO(列车自动驾驶)发出的开关门指令将通过硬线传输给每个门控器；当硬线网络控制选择开关位于网络挡位时，硬线网络切换开关闭合。开关门按钮信号及ATO发出的开关门指令将被TC
轨道交通装备与技术 2016年1期2016-03-21
- 北京地铁4号线列车车门故障的改进分析
制简介开门逻辑：零速信号线为高电平，开门指令线为高电平（含开门使能信号），关门指令线为低电平时，门控制器为车门电机提供电源，电机输出转矩，车门打开。关门逻辑：零速信号线为高电平，开门指令线为低电平，关门指令线为高电平时，门控制器为车门电机提供电源，电机输出转矩，车门关闭。2.2 故障排查结合车门控制原理，分析非站台侧车门异常打开的原因有3种可能：开门指令线异常、电机电源线串电、门控制器故障。下面依次对上述可能原因进行故障的分析和排查。（1）开门指令线检查列
铁道机车车辆 2016年6期2016-02-02
- 零速修正在GNSS/INS组合导航中的应用
不变,如果此时以零速度作为观测值来代替GNSS接收机输出的速度,就相当于有精度极高的速度观测值来限制INS导航误差的累积,可显著改善静止状态下的GNSS/INS组合导航结果,这就是零速修正的思想[3]。国外学者在关于个人导航的文章中指出,利用三轴加速度计感知重力,在完全静止在地面上的这段时间应用零速修正技术,可以限制速度、位置误差的积累,并能改善俯仰角和横滚角的精度[4-6]。国内的学者提出动态零速修正技术,利用车体横向和垂直方向的速度为0作为约束条件,限
全球定位系统 2014年4期2014-08-21
- 单兵自主导航技术研究
用间隔一定时间的零速修正来实现高精度定位测量;若采用导航级的惯导系统，在10 min间隔零速修正下定位精度能够达到5 m（CEP）的精度，在5 min间隔零速修正下定位精度能够达到2～3 m（CEP）的精度。采用更高精度的惯导系统或者缩短零速修正间隔时间，都能够有效的提高定位精度。单兵自主导航技术的实现基于这样一个事实:人在行走过程中，脚部着地瞬间的速度为零;若在脚部适当的位置安装一套惯导系统，则这一瞬间的零速可用来修正惯导的导航误差，也就是可以进行零速修
导航定位与授时 2014年1期2014-07-09
- 地铁列车开门故障的诊断
率为40%；二是零速回路故障，发生率为47%，应重点排除。二、零速控制回路原理零速回路的作用是当列车停稳后，车辆的零速列车线得电为高电平(110V)，该信号通过接口送到EDCU内部的零速控制回路中，以控制开门动作。这一控制回路主要由安全继电器K1、可调稳压芯片TL431、场效应管BUZ60、稳压管ZPY27、二极管4007、电容C47等组成。当EDCU接收到车辆零速信号后，经过二极管、分压电阻、场效应管给电容C47充电，由于电容两端电压不能跳变，所以电压波
中国设备工程 2014年2期2014-02-26
- 基于卡尔曼滤波器的零速修正技术在导弹发射车中的应用研究
]。本文提出了将零速修正技术应用在导弹发射车车载捷联惯导系统中，采用卡尔曼滤波对惯导误差进行实时计算并补偿，提高了惯导的定位精度，可以实现随机点的快速定位。2 基于卡尔曼滤波的零速修正算法零速修正（ZUPT）技术是利用载体停车时惯性系统的速度输出作为系统速度误差的观测量，进而对其它各项误差实现校正的技术。具体的实现过程为，惯导系统启动并经初始对准后，从一个已知坐标点出发，每隔一定时间停车进行零速修正，到达待测点后，在短时间内（如1分钟）即可获得该点的坐标数
电气自动化 2010年1期2010-09-20