欧博游戏官网在导航定位领域取得进展
发布时间:2024-04-09   浏览次数:10

导航定位是智慧城市、自动驾驶、无人集群等应用的核心环节,然而城市峡谷、动态路况、信号干扰等复杂工作环境将削弱导航传感器的观测准确性;此外,受到成本与载荷限制,现有无人机、车辆等载体平台可搭载的导航传感器精度和种类受限,单个载体无法在卫星拒止、缺乏视觉特征等恶劣环境下提供可靠导航观测。上述因素将极大影响导航观测的可靠性,进而严重影响导航系统的精度和安全性。

在国家自然科学基金项目和江苏省自然科学基金等资助下,欧博游戏官网熊骏博士和解相朋教授项目组深入探索新一代协作定位基础理论并构建特色融合框架,取得进展:1) 针对单个载体导航系统传感资源匮乏、导航观测不可靠的问题,研究团队采用网络化协同导航机制增强各个载体平台的冗余度,构建了一种基于自适应消息传递的协同信息融合机制,可实时估计未知传感观测噪声的概率分布特性;设计了一种多假设高斯模型对消息传递网络进行迭代更新,使其充分适应实际观测噪声的不确定性,并将未知噪声估计与多假设贝叶斯推理统一在同一估计框架中以有效提升协同导航系统在复杂未知环境下的导航估计精度。这项工作为协同导航系统在复杂噪声环境下的实际工程应用提供了相关理论基础。2) 针对现有协同导航系统可靠性和精度难以评估的问题,提出了一种针对协同导航的完好性监测方法,以置信传播为定位算法框架,深入分析了协同估计过程中误差从观测域到位置域的映射机理,给出了观测噪声被污染时的导航误差上界推理方法;以误差映射机理为基础,设计了适应网络化协同导航环境的观测故障分布式诊断方法,相比于传统单机故障诊断具备更好故障探测性能;设计了协同导航系统保护水平计算方法,能够实时给出系统的导航误差上界,从而评估和保障系统可靠性。这项工作具有明显的原创性特征,能够为现有导航故障诊断与完好性监测提供不同的实现思路范式。

相关研究成果在《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》(智能交通领域TOP期刊,学校A1期刊)、《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》(仪器仪表领域TOP期刊,学校A1期刊)发表,熊骏博士为两篇论文的第一作者和共同通讯作者,解相朋教授为共同通讯作者,南京航空航天大学熊智教授、武汉大学庄园教授为参与作者。近年来,团队以物联网、控制、网络安全等交叉融合为契机,激活欧博游戏官网多学科人才存量,逐渐形成为一支以“导航+控制+安全”为鲜明特色的研究力量。 团队成员担任《IEEE Trans. on Fuzzy Systems(IF 11.9)、《IEEE Trans. on Cybernetics(IF 11.8)、《IEEE Trans. on Industrial Informatics(IF 12.3)SCI 国际权威期刊编委,连续四个年度入选科睿唯安 ESI 全球高被引学者(交叉学科),团队主持省部级以上项目14项。



1 协同定位的高斯消息传递模型




2  项目组协同导航数据集实验场景


3  协同导航数据采集环境