又是一年毕业季 | i2Nav实验室顺利举行2024年硕士学位论文答辩会

发布时间:[2024-06-01] 来源:[牛小骥 张提升] 点击量:[256]


2024年5月23日,武汉大学卫星导航定位技术研究中心多源智能导航(i2Nav)实验室硕士学位论文答辩在星湖实验大楼17楼会议室顺利举行。本次答辩的六位同学分别是魏林福、刘正武、邓成剑、王庭蔚、姚东雨、范通文。论文选题既包括机器人室内外无缝定位、事件相机定位等研究热点,也有面向行人精准定位的GNSS/PDR深组合、基于道路不平顺特征匹配的车载定位新探索,还涉及基于磁场匹配的室内定位、基于信号嫁接的GNSS原始数据仿真。

受邀参加答辩的评委分别是华中科技大学人工智能与自动化学院的陶文兵教授,武汉大学测绘学院的张守建副教授,测绘遥感信息工程国家重点实验室的王磊副研究员、张红娟副研究员,卫星导航定位技术研究中心的聂桂根教授、郭靖教授、王牌研究员。评委们对学生的论文和答辩进行了客观准确的评价,提问全面深刻,点评中肯犀利,现场讨论热烈。

魏林福同学的论文题目是《基于MSCKF的LiDAR/IMU/UWB/GNSS室内外无缝定位算法研究》。论文面向智能无人系统对室内外无缝精准定位的应用需求,提出了基于MSCKF的语义增强LiDAR/IMU递推导航算法,在保证定位精度的情况下提高了LIO计算效率;提出了UWB测距误差估计模型和LiDAR/IMU相对位姿辅助UWB多历元抗差算法,保障了室内UWB稀疏布设且非视距影响严重场景的定位精度。搭建了基于LiDAR/IMU/UWB/GNSS的室内外无缝定位系统,在室内外复杂环境实现了连续无缝的分米级精准定位。成果发表在二区SCI期刊《Measurement》,并获得中国研究生电子设计竞赛国家一等奖。

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基于MSCKFLiDAR/IMU/UWB/GNSS室内外无缝定位算法流程图

刘正武同学的论文题目是《基于事件相机的视觉/惯性里程计(VIO)算法研究》。论文针对事件表征在不同运动下变化较大,难以进行特征跟踪的问题开展深入研究,提出了基于掩模的排序归一化事件表征算法,提升事件表征的运动不变性。并在此基础上做出优化,设计了基于块跟踪的事件视觉前端,解锁了异步特征跟踪的潜力,并实现了基于块跟踪的事件/惯性里程计算法,相较于参考算法,对前端表征渲染效率提升了2~3倍的同时,后端定位精度提高了21%。成果发表在二区SCI期刊《IEEE SENSOR JOURNAL》。

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基于事件相机的视觉/惯性里程计算法流程图

邓成剑同学的论文题目是《基于道路不平顺特征匹配的车载组合导航定位算法研究》。论文面向智能驾驶行业的高精度定位技术发展需求,探索道路不平顺特征用于匹配定位的可行性。提出了基于匹配度指标的匹配定位精度水平估计模型,为匹配定位的权重分配提供了依据。提出了道路不平顺特征匹配辅助的惯性组合导航算法,综合测试结果前向误差和侧向误差CDF 95分别为0.90 m和0.64 m。实现了仅依赖于消费级MEMS IMU和轮速计这两种车辆标配传感器的低成本、全自主、全路段连续可用的车道级导航定位。硕士期间参与了基于轨道不平顺特征匹配的列车精密定位技术研究项目,成果发表在《北京航空航天大学学报》。

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基于道路不平顺特征匹配的车载组合导航定位算法流程

王庭蔚同学的论文题目是《深度学习PDR增强的磁场匹配定位及磁指纹库自动构建方法》。提出了一种深度学习PDR增强的磁场匹配定位算法,包括手机安装角和位置增量修正方式,显著提升了手机持握方式变化条件下磁场匹配的稳健性和适用性,定位精度提高了77%。设计了一种基于粒子滤波的磁场指纹库生成方法,使用磁场特征检测的回环和粒子轨迹的回溯控制位置漂移误差,实现了磁场指纹库的自主构建,能够支持磁场匹配达到与传统方法相近的定位性能。成果发表在《中国惯性技术学报》。

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基于粒子滤波的磁场指纹库生成方法的位置轨迹

姚东雨同学的论文题目是《基于误差嫁接的城市复杂环境GNSS数据模拟方法研究》。论文工作面向GNSS/INS组合导航研究对涵盖丰富载体动态的复杂环境数据集需求,开展了GNSS数据模拟方法研究。提出了基于角距的GNSS卫星匹配方法,验证了利用30°平均角距阈值进行卫星时空匹配的正确性和可行性。基于误差信号嫁接思想,设计了从复杂环境实测数据中提取环境误差和整体误差的方法。开发了基于误差嫁接的城市复杂环境GNSS数据模拟软件平台,达到了与实测结果基本一致的定位水平,降低了数据采集成本,提升了数据利用率。

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基于误差嫁接的GNSS数据模拟实现流程图

范通文同学的论文题目是《城市复杂环境GNSS/PDR深组合算法研究》。论文面向城市复杂环境下行人移动智能终端的连续、精确、可靠定位需求,开展了多系统GNSS/PDR深组合算法研究。提出了AltBOC信号的双边带联合跟踪算法,相关器结构与BPSK信号兼容,低载噪比条件下伪距跟踪精度可达0.07 m。论文提出了PDR辅助GNSS信号跟踪和长时相干积分算法,提高了复杂环境下载波和伪码的跟踪灵敏度和精度。研制了多系统GNSS/PDR深组合的软件接收机,实现了密集高楼场景下TOP5卫星信号强度不高于26dB-Hz时行人平端、摆臂模式均优于5 m(CDF95)的水平定位精度。成果发表在一区SCI期刊《SATELLITE NAVIGATION》,并获得中国研究生电子设计竞赛国家一等奖。

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GNSS/PDR深组合接收机系统框图

上述六位同学的研究工作获得了答辩专家的一致认可,均顺利通过了硕士学位论文答辩。他们美好而充实的硕士生活即将画上圆满句号,也将走上工作岗位,继续开展相关领域的研发工作,开启一段崭新的人生旅途,祝这六位同学前程似锦、幸福快乐。

    前路漫漫,任重道远,不忘初心,克难奋进。


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