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基于无人机的 GPS 拒绝环境中目标跟踪的协作 Visual-SLAM 系统：以目标为中心的方法
摘要：使用无人机 (UAV) 自主跟踪动态目标是一个具有挑战性的问题，在许多场景中都有实际应用。在这种情况下，必须解决的一个基本方面与空中机器人的位置估计和控制飞行编队的目标有关。对于非合作目标，必须使用机载传感器估计其位置。此外，对于估计无人机的位置，全球位置信息可能并不总是可用的（GPS 拒绝环境）。这项工作提出了一种基于视觉的合作 SLAM（同步定位和地图绘制）系统，该系统允许一组空中机器人自主跟踪在 GPS 拒绝环境中自由移动的非合作目标。这项工作的贡献之一是提出并研究使用以目标为中心的 SLAM 配置来解决与众所周知的以世界为中心和以机器人为中心的 SLAM 配置不同的估计问题。从这个意义上说，所提出的方法得到了从广泛的非线性可观测性分析中获得的理论结果的支持。此外，还提出了一种控制系统，用于保持相对于目标的稳定无人机飞行编队。在这种情况下，使用 Lyapunov 理论证明了控制律的稳定性。通过采用大量计算机模拟，所提出的系统显示出可能优于其他相关方法。
文章：在 GPS 受限环境下基于无人机目标跟踪的协作式 Visual-SLAM 系统：以目标为中心的方法
摘要：使用无人机 (UAV) 自主跟踪动态目标是一个具有挑战性的问题，在许多场景中都有实际应用。在这种情况下，必须解决的一个基本方面与空中机器人和目标的位置估计有关，以控制飞行编队。对于非合作目标，必须使用机载传感器估计其位置。此外，为了估计无人机的位置，全球位置信息可能并不总是可用的（GPS 拒绝环境）。这项工作提出了一种基于视觉的合作 SLAM（同步定位和地图绘制）系统，该系统允许一组空中机器人自主跟踪在 GPS 拒绝环境中自由移动的非合作目标。这项工作的贡献之一是提出并研究使用以目标为中心的 SLAM 配置来解决估计问题，这与众所周知的以世界为中心和以机器人为中心的 SLAM 配置不同。从这个意义上讲，所提出的方法得到了广泛非线性可观测性分析所获得的理论结果的支持。此外，还提出了一种控制系统，用于保持无人机相对于目标的稳定飞行编队。在这种情况下，使用 Lyapunov 理论证明了控制律的稳定性。通过大量计算机模拟，所提出的系统显示出可能优于其他相关方法。
在 GPS 拒绝环境中提供时间
作者注：学员 Bridgham、Lambert、Moe 和 Morin 是美国军事学院四年级学生，分别来自系统工程系和数学科学系。系统工程系教授 Timothy Elkins 博士是该小组的顾问。摘要：可靠定位、导航和授时 (APNT) 是利用全球定位系统 (GPS) 进行作战使用的系统的高级储备。如果 GPS 性能下降或不准确，APNT 可提供备份以维持作战和准备状态。有关 APNT 的准确信息（重点是分配时间）是掌控战场和取得战术和作战成功的关键，因为如果时间不同步，通信、智能武器和安全系统可能会无法运行。研究小组着手寻找一种替代技术或系统，为军用旋翼飞机提供 APNT（重点是时间）。通过我们的分析，团队确定了具体的高级功能和目标，筛选了可能的解决方案，并权衡了最终的系统以确定最佳匹配。总体而言，铱星卫星得分最高，是最佳考虑的解决方案。关键词：GPS、APNT、计时、IMU、航空、系统决策过程
在 GPS 拒绝环境中提供时间
作者注：学员 Bridgham、Lambert、Moe 和 Morin 是美国军事学院四年级学生，分别来自系统工程系和数学科学系。系统工程系教授 Timothy Elkins 博士是该小组的顾问。摘要：可靠定位、导航和授时 (APNT) 是利用全球定位系统 (GPS) 进行作战使用的系统的高级储备。如果 GPS 性能下降或不准确，APNT 可提供备份以维持作战和准备状态。有关 APNT 的准确信息（重点是分配时间）是掌控战场和取得战术和作战成功的关键，因为如果时间不同步，通信、智能武器和安全系统可能会无法运行。研究小组着手寻找一种替代技术或系统，为军用旋翼飞机提供 APNT（重点是时间）。通过我们的分析，团队确定了具体的高级功能和目标，筛选了可能的解决方案，并权衡了最终的系统以确定最佳匹配。总体而言，铱星卫星得分最高，是最佳考虑的解决方案。关键词：GPS、APNT、计时、IMU、航空、系统决策过程
在 GPS 拒绝环境中提供时间
作者注：学员 Bridgham、Lambert、Moe 和 Morin 是美国军事学院四年级学生，分别来自系统工程系和数学科学系。系统工程系教授 Timothy Elkins 博士是该小组的顾问。摘要：可靠定位、导航和授时 (APNT) 是利用全球定位系统 (GPS) 进行作战使用的系统的高级储备。如果 GPS 性能下降或不准确，APNT 可提供备份以维持作战和准备状态。有关 APNT 的准确信息（重点是分配时间）是掌控战场和取得战术和作战成功的关键，因为如果时间不同步，通信、智能武器和安全系统可能会无法运行。研究小组着手寻找一种替代技术或系统，为军用旋翼飞机提供 APNT（重点是时间）。通过我们的分析，团队确定了具体的高级功能和目标，筛选了可能的解决方案，并权衡了最终的系统以确定最佳匹配。总体而言，铱星卫星得分最高，是最佳考虑的解决方案。关键词：GPS、APNT、计时、IMU、航空、系统决策过程
在 GPS 拒绝环境中提供时间
作者注：学员 Bridgham、Lambert、Moe 和 Morin 是美国军事学院四年级学生，分别来自系统工程系和数学科学系。系统工程系教授 Timothy Elkins 博士是该小组的顾问。摘要：可靠定位、导航和授时 (APNT) 是利用全球定位系统 (GPS) 进行作战使用的系统的高级储备。如果 GPS 性能下降或不准确，APNT 可提供备份以维持作战和准备状态。有关 APNT 的准确信息（重点是分配时间）是掌控战场和取得战术和作战成功的关键，因为如果时间不同步，通信、智能武器和安全系统可能会无法运行。研究小组着手寻找一种替代技术或系统，为军用旋翼飞机提供 APNT（重点是时间）。通过我们的分析，团队确定了具体的高级功能和目标，筛选了可能的解决方案，并权衡了最终的系统以确定最佳匹配。总体而言，铱星卫星得分最高，是最佳考虑的解决方案。关键词：GPS、APNT、计时、IMU、航空、系统决策过程
在 GPS 拒绝环境中提供时间
作者注：学员 Bridgham、Lambert、Moe 和 Morin 是美国军事学院四年级学生，分别来自系统工程系和数学科学系。系统工程系教授 Timothy Elkins 博士是该小组的顾问。摘要：可靠定位、导航和授时 (APNT) 是利用全球定位系统 (GPS) 进行作战使用的系统的高级储备。如果 GPS 性能下降或不准确，APNT 可提供备份以维持作战和准备状态。有关 APNT 的准确信息（重点是分配时间）是掌控战场和取得战术和作战成功的关键，因为如果时间不同步，通信、智能武器和安全系统可能会无法运行。研究小组着手寻找一种替代技术或系统，为军用旋翼飞机提供 APNT（重点是时间）。通过我们的分析，团队确定了具体的高级功能和目标，筛选了可能的解决方案，并权衡了最终的系统以确定最佳匹配。总体而言，铱星卫星得分最高，是最佳考虑的解决方案。关键词：GPS、APNT、计时、IMU、航空、系统决策过程
在 GPS 拒绝环境中提供时间
作者注：学员 Bridgham、Lambert、Moe 和 Morin 是美国军事学院四年级学生，分别来自系统工程系和数学科学系。系统工程系教授 Timothy Elkins 博士是该小组的顾问。摘要：可靠定位、导航和授时 (APNT) 是利用全球定位系统 (GPS) 进行作战使用的系统的高级储备。如果 GPS 性能下降或不准确，APNT 可提供备份以维持作战和准备状态。有关 APNT 的准确信息（重点是分配时间）是掌控战场和取得战术和作战成功的关键，因为如果时间不同步，通信、智能武器和安全系统可能会无法运行。研究小组着手寻找一种替代技术或系统，为军用旋翼飞机提供 APNT（重点是时间）。通过我们的分析，团队确定了具体的高级功能和目标，筛选了可能的解决方案，并权衡了最终的系统以确定最佳匹配。总体而言，铱星卫星得分最高，是经过深思熟虑的最佳解决方案。关键词：GPS、APNT、计时、IMU、航空、系统决策过程
2020-SPS-性能标准.pdf - GPS
美国全球定位系统 (GPS) 标准定位服务 (SPS) 由基于空间的定位、导航和授时 (PNT) 信号组成，这些信号免费直接提供给用户，供全球范围内的和平民用、商业和科学用途使用。本 SPS 性能标准 (SPS PS) 规定了广播信号参数和 GPS 星座设计方面的 SPS 性能水平。美国政府致力于达到并超越本 SPS PS 中规定的最低服务水平。自 1993 年首次宣布 GPS 初始作战能力 (IOC) 以来，实际 GPS 性能一直达到并超过 SPS PS 中规定的最低性能水平，并且用户通常可以期待性能比此处描述的最低水平有所提高。例如，以当前 (2018) 的空间信号 (SIS) 精度，精心设计的 GPS 接收器在 95% 的时间内实现了 3 米或更高的水平精度和 5 米或更高的垂直精度。许多美国机构都在持续监测 GPS SPS 的实际性能，其中包括联邦航空管理局 (FAA)，该机构在其国家卫星试验台 (NSTB) 网站 ( http://www.nstb.tc.faa.gov/ ) 上发布季度性能分析报告。我们鼓励感兴趣的读者参考此来源和其他来源以获取最新的 GPS 性能。本版 SPS PS 中的性能规范适用于 L1 (1575.42 MHz) 粗/捕获 (C/A) 信号。信息
全球定位系统 (GPS)：定义、原理、...
• GPS 是一种卫星导航系统，由美国国防部发射的 24 颗卫星网络组成。GPS 最初用于军事用途，但在 20 世纪 80 年代，政府将该系统开放给民用。GPS 可在世界任何地方的任何天气条件下全天候工作。使用 GPS 无需订阅费或安装费。• 全球定位系统是一种卫星导航系统，由 24 颗轨道卫星网络组成，这些卫星在太空中运行一万一千海里，有六条不同的轨道。卫星在不断移动，24 小时内绕地球旋转两圈，即每秒 2.6 公里。• 全球定位系统 (GPS) 最初称为 NAVSTAR GPS，是一种卫星无线电导航系统，归美国政府所有，由美国太空军 (USSF) 运营。它是全球导航卫星系统 (GNSS) 之一，可为地球上或地球附近的任何地方的 GPS 接收器提供地理位置和时间信息，只要该位置与四颗或更多 GPS 卫星有畅通的视线即可。山脉和建筑物等障碍物会阻挡相对较弱的 GPS 信号。• 全球定位系统是一种空间导航和定位系统，由美国军方设计，可让单个士兵或一组士兵自主确定其位置，误差在 10 到 20 米以内。自主概念很重要，因为有必要设计一个系统，让士兵能够在没有任何其他无线电（或其他）通信的情况下确定自己所在的位置。• GPS 项目由美国国防部于 1973 年启动，第一艘原型航天器于 1978 年发射，24 颗卫星的完整星座于 1993 年投入运营。最初仅限于美国军方使用，根据罗纳德·里根总统的行政命令，从 20 世纪 80 年代开始允许民用。该系统为全球军事、民用和商业用户提供关键功能。它由美国政府维护，任何拥有 GPS 接收器的人都可以免费使用。