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公开(公告)号：CN115046554A
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210293267.9
申请日：2022-03-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于马氏距离与神经网络辅助的AUV协同定位方法，本发明利用自适应容积卡尔曼滤波处理野值的同时，使用双阈值马氏距离来检测声学量测是否发生异常以及发生何种异常，如果量测正常更新则允许卡尔曼滤波结果对状态进行更新，如果量测发生异常则根据异常类型，使用不同的算法辅助滤波更新，以达到提高协同定位精度的目的。
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公开(公告)号：CN115031725A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210280446.9
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种DVL多波束标定方法，包括：建立DVL波束量测结构模型，对模型进行四元数表示，选取状态量和量测信息，建立基于四元数表示的状态预测方程、量测预测方程和非线性量测方程的雅克比矩阵；使用EKF对四波束进行标定，将状态预测方程、量测预测方程和非线性量测方程的雅克比矩阵代入卡尔曼滤波器中得到安装偏差角四元数及结构角误差估计值；重置卡尔曼滤波器中状态量及状态先验协方差矩阵，状态量作为下一次滤波的状态初值，获得载体速度信息的迭代更新公式，重复迭代循环次数n，获得安装偏差角四元数及结构角误差估计值。本发明提高了标定精度，在迭代后具有更稳定的误差均值及标准差。
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公开(公告)号：CN108490472B
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN201810082656.0
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于模糊自适应滤波的无人艇组合导航方法，由捷联惯性导航系统和全球定位系统组成。无人艇执行任务时其船体较小受环境影响较大，本发明目的是改善由于量测噪声统计特性随实际外部环境不同导致的常规卡尔曼滤波发散问题，并提高捷联惯性导航系统/全球卫星导航系统的滤波精度。该方法通过监测理论残差和实际残差的协方差一致程度，应用模糊推理系统不断调整滤波器的增益系数，对卡尔曼滤波器进行在线自适应调整，最终实现最优估计。本发明所设计的自适应滤波方法能够准确的估算出系统的实时量测噪声统计特性，使无人艇组合导航系统输出更精确的位置和速度信息。
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公开(公告)号：CN113324546A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110563429.1
申请日：2021-05-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种罗经失效下的多潜航器协同定位自适应调节鲁棒滤波方法，包括以下步骤：步骤一：建立航向角未知的多潜航器协同定位模型；步骤二：计算航向角输入未知的待校正状态估计值；步骤三：通过自适应更新量测噪声方差矩阵削弱野值噪声对状态估计的影响；步骤四：构建核带宽度自适应调节因子；步骤五：计算航向估计值与校正后的位置向量估计值。本发明在保证不扩展状态维数的基础上，实现航向角未知伴随非高斯噪声条件下的准确定位。本发明可用于非理想条件下的多潜航器协同定位领域。
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公开(公告)号：CN113051529A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110284192.3
申请日：2021-03-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/18
Abstract: 本发明提供一种基于统计观测局地化均权重粒子滤波数据同化方法，获取模式积分初始背景场；判断是否达到统计观测开始时刻，累加观测求取统计观测均值；根据统计观测均值计算提议密度调整集合粒子；在给定同化时刻，使用均权重方法计算粒子权重，调整粒子状态；使用重采样方法，调整集合粒子维持粒子数稳定，更新观测对应位置粒子状态；使用局地化函数，确定同化观测对应位置周围的粒子权重；根据局地化权重更新粒子权重，更新周围粒子状态；计算统计观测局地化均权重粒子滤波的状态后验估计值。本发明可以有效提高非高斯网格化模式的数据同化质量，可以更好的应用于实时数据同化在网格化复杂模式中，提高同化质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112102286A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202010964358.1
申请日：2020-09-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于Weyl变换的声纳图像特征提取方法，利用Weyl变换获取声纳图像的特征值，主要包括图像预处理、掩膜采样、像素矢量化、构建多尺度置换矩阵、特征空间降维、计算Weyl变换特征值等步骤。本发明利用Weyl变换实现对声纳图像的特征提取，图像中不同形式的二元周期性变换在Weyl系数中具有不同的特征，借助Weyl变换能够准确捕捉声纳图像的灰度分布模式，由于Weyl变换对于一系列多尺度几何变换具有高度对称性，使得图像样本在特征空间内呈现紧致且有显著区分性的集簇分布形式。通过上述方法，本发明能够有效且稳定地提取声纳图像中的灰度分布特征，提升了声纳图像目标识别的准确性和鲁棒性，为水下目标识别提供了新的技术方法。
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公开(公告)号：CN110763188A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201910976972.7
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C5/00
Abstract: 本发明涉及一种适用于捷联惯导系统的带杆臂补偿的升沉测量方法，所述方法包括如下步骤：给定初始导航参数t＝0时刻：捷联惯导系统初始对准得到初始纵摇姿态角θ(0)、初始横摇姿态角γ(0)、初始艏摇角ψ(0)、主航向角ζ(0)；系统设置采样周期h，实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；递推测量tk时刻载体坐标系b与半固定坐标系s的关系矩阵；利用方向余弦矩阵 和加速度计的输出计算得到捷联惯导系统安装点处的升沉加速度；利用陀螺的输出和捷联惯导系统安装点与舰船重力中心点之间的杆臂误差在载体坐标系的投影得到重力中心处的升沉加速度；升沉滤波器F(k)对重力中心处的升沉加速度进行滤波处理。本发明实现了捷联惯导系统带杆臂补偿的的升沉测量，提高了船舶的可操作性。
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公开(公告)号：CN110296701A
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201910612635.X
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种惯性与卫星组合导航系统渐变型故障回溯容错方法。进行惯导系统初始对准；采集并滑动存储传感器数据；利用状态卡方和残差卡方混合检测方法对卫星导航位置信息进行渐变型故障检测和辨识，当卫星导航无故障时，切入惯性/卫星组合导航模式，对卫星导航输出信息进行融合；当卫星导航处于渐变型故障时，进行惯导回溯算法和卡尔曼回溯算法，得未融合第k-1时刻卫星渐变型故障信息的姿态矩阵、速度和位置；回溯到卫星导航故障点，进行纯惯导追溯解算，递推到第k采样时刻，输出隔离卫星历史故障信息后的姿态、速度和位置信息。本发明能够有效判断卫星导航渐变型故障，并进行惯导和卡尔曼回溯算法对故障进行容错处理，避免历史故障信息污染。
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公开(公告)号：CN110196050A
公开(公告)日：2019-09-03
申请号：CN201910455262.X
申请日：2019-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种捷联惯导系统垂向高度和速度测量方法。充分预热惯性测量单元，连续采集加速度计和陀螺仪的输出；利用陀螺和加速度计的输出数据完成捷联惯导系统的初始对准，获得初始捷联姿态矩阵；计算比力在垂向通道的投影分量；捷联惯性导航系统进行惯性解算，获得东向速度、北向速度和纬度信息；启动深度计开始工作，提供垂向外部参考高度，在捷联惯性导航系统的垂向通道中加入阻尼网络，设置阻尼参数，测量阻尼后的垂向高度和垂向速度。本发明提供的垂向高度和垂向速度测量方法，可完成对捷联惯性导航系统垂向高度和垂向速度的高精度测量，能实现捷联惯性导航系统在垂向的精确导航定位，且能使系统保持较好的动态性，适合于工程应用。
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公开(公告)号：CN110070031A
公开(公告)日：2019-07-30
申请号：CN201910312497.3
申请日：2019-04-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06K9/00
Abstract: 本发明提出了一种针对海底底质声呐回波特征量融合的特征提取方法，采用EMD方法对回波信号进行分解，得到各阶IMF分量，进行回波波形特征量提取，利用EMD和随机森林方法对底质声纳回波进行特征提取融合，改善了传统融合方法对特征量的要求、同时解决特征量存在冗余的问题。采用EMD对声呐回波信号进行特征量提取解决特征量单一在时域或者频域的问题，同时应用随机森林方法进行特征量融合也能较好的解决便于反演和特征冗余的问题，同时还能减小测试时间和训练时间。
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