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公开(公告)号：CN103630147B
公开(公告)日：2017-11-14
申请号：CN201310603099.X
申请日：2013-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于HMM的个人自主导航系统零速检测方法：采集个人自主导航系统微型惯性测量单元中Y轴陀螺的输出信息；利用函数将Y轴陀螺的输出信息进行初步分段，并将分段后Y轴陀螺输出值进行范围划分；将使用者一步运动时Y轴陀螺输出值进行分成段、命名，将其视为HMM过程的状态量；将一个输出范围作为HMM的一个输出，使零速检测问题转化为HMM解码问题；求出使用者一步运动过程中状态转移矩阵A及输出过程和状态过程的转换关系可以用矩阵B；利用Viterbi求取HMM的状态量Qk；利用不等式判别个人自主导航系统使用者运动过程中的零速区间。本发明检测方法问题数学化、模型化，提高了检测的精度。
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公开(公告)号：CN103900607B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201410080764.6
申请日：2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种可用于提高惯性导航系统的精度的基于惯性系的旋转式捷联惯导系统转位方法。本发明包括：获得初始捷联姿态矩阵；使IMU坐标系与惯性坐标系重合；使IMU坐标系与地心惯性系保持相对静止；控制IMU绕地心惯性坐标系的zi轴和yi轴按照次序进行转动：通过导航解算实时获得系统的导航参数。本发明所涉及的旋转方案基于惯性系，控制IMU始终相对绕惯性坐标轴按指定的角速度转动，从而可以避免在导航解算时地球自转角速度分量与器件误差耦合引起系统导航误差，从而系统精度不受地球自转角速度分量的影响。
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公开(公告)号：CN103940447B
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201410145821.4
申请日：2014-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法：将捷联惯导系统安装在载体上；利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波，并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc；获取低通巴特沃斯IIR数字滤波器的阶数N，并用此滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波；利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的加速度计信息获取修正角速度 利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的陀螺仪信息和修正角速度 获得对准姿态矩阵，完成系统初始对准的任务。本发明可用于提高捷联惯性导航系统的对准精度。
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公开(公告)号：CN103499354B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201310449336.1
申请日：2013-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于内曼—皮尔逊准则的零速检测方法，该方法包括：手持掌上电脑实时接收单兵导航系统中脚步运动时传感器输出的量测信息；根据系统采样频率和数据传输速率确定窗口函数N；利用双假设检验理论将零速检测问题转化为模型化数学问题，并求得内曼—皮尔逊准则下的零速检测不等式；确定微型惯性测量单元传感器输出信号及掌上电脑接收信号的数学模型；求出微型惯性测量单元传感器输出信号的联合概率密度函数；利用未知信号元素的极大似然估计值取代零速检测不等式中未知元素得到广泛概率似然比不等式；将微型惯性测量单元输出数据代入广泛概率似然比不等式中，进而检测零速状态。本发明使检测方法问题数学化、模型化，提高了检测精度。
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公开(公告)号：CN103925926B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201410172298.4
申请日：2014-04-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于室内组合导航导航系统技术领域，尤其涉及解决现有的MIMU误差漂移大导致的导航精度低，可靠性差问题的一种基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法。本发明包括：采集陀螺输出的角速度和CAMERA拍摄的图像；对CAMERA拍摄的图像进行平滑滤波；得到原始亮度数据的梯度值，定位物体的边缘；确定中心灭点、水平灭点和垂直灭点位置矩阵；测量出标定矩阵；得到的标定矩阵，得到CAMERA数学模型；测量矩阵：得到MIMU的离散域四元数更新模型；确定CAMERA/MIMU室内组合导航系统的状态；估计出四元数。本发明给出了一种组合系统四元数测量方法，有效的提高了导航精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103217174B
公开(公告)日：2016-03-09
申请号：CN201310122010.8
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是涉及的是一种捷联惯导系统的初始对准方法，具体涉及一种在仅利用GPS辅助设备的条件下基于低精度微机电系统的捷联惯导系统初始对准的方法。本发明包括：获取载体坐标系到水平坐标系的方向余弦矩阵；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准卡尔曼滤波状态方程；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准的卡尔曼滤波量测方程；对载体姿态进行第一次修正；建立捷联惯导系统精对准的卡尔曼滤波状态方程和量测方程；进行第二次卡尔曼滤波；对载体姿态进行第二次修正，得到微机电系统的捷联惯导系统的准确捷联矩阵。本发明利用两次卡尔曼滤波估计出低精度MEMS捷联惯导系统误差的方法，完成了系统的初始对准，使应用更便捷。
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公开(公告)号：CN103323004B
公开(公告)日：2015-08-12
申请号：CN201310220931.8
申请日：2013-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明属于惯性导航系统极区导航技术领域，具体涉及一种惯性导航系统利用正常模式下输出的经纬度信息测量横地心纬度的方法，实现惯性导航系统由正常模式到极区模式的转换的横地心纬度测量方法。本发明首先根据惯性导航系统正常模式输出的位置数据得到船舶所在位置的经度和地理纬度；根据船舶所在位置的地理纬度，确定地心纬度测量值；根据惯性导航系统输出的船舶经度、地心纬度确定横地心纬度测量值。该方法避免了通常将惯性导航系统输出的纬度信息近似为地心纬度的所造成的误差，提高了横地心纬度的测量精度，从而减小惯性导航系统模式转换的误差。本发明测量方法简单方便，有利于实际应用。
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公开(公告)号：CN103940447A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410145821.4
申请日：2014-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法：将捷联惯导系统安装在载体上；利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波，并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc；获取低通巴特沃斯IIR数字滤波器的阶数N，并用此滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波；利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的加速度计信息获取修正角速度利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的陀螺仪信息和修正角速度获得对准姿态矩阵，完成系统初始对准的任务。本发明可用于提高捷联惯性导航系统的对准精度。
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公开(公告)号：CN103925926A
公开(公告)日：2014-07-16
申请号：CN201410172298.4
申请日：2014-04-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/206 , G01C21/165
Abstract: 本发明属于室内组合导航导航系统技术领域，尤其涉及解决现有的MIMU误差漂移大导致的导航精度低，可靠性差问题的一种基于CAMERA/MIMU室内组合导航系统的四元数测量方法。本发明包括：采集陀螺输出的角速度和CAMERA拍摄的图像；对CAMERA拍摄的图像进行平滑滤波；得到原始亮度数据的梯度值，定位物体的边缘；确定中心灭点、水平灭点和垂直灭点位置矩阵；测量出标定矩阵；得到的标定矩阵，得到CAMERA数学模型；测量矩阵：得到MIMU的离散域四元数更新模型；确定CAMERA/MIMU室内组合导航系统的状态；估计出四元数。本发明给出了一种组合系统四元数测量方法，有效的提高了导航精度。
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公开(公告)号：CN103616030A
公开(公告)日：2014-03-05
申请号：CN201310566710.6
申请日：2013-11-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/28
CPC classification number: G01C21/16 , G01C21/20 , G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种基于捷联惯导解算和零速校正的自主导航系统定位方法，采用行人自主导航系统中MEMS加速度计和MEMS磁力计的输出数据对系统进行初始对准，利用捷联惯导解算算法对行人自主导航系统的状态进行估计，通过静态检测算法检测到行人脚步静止时，设计基于卡尔曼滤波的零速校正误差补偿器采用输出校正的方式对行人自主导航系统导航解算结果进行校正，克服了MEMS惯性测量器件精度低、长时间使用时定位误差较大的缺陷，在不增加外在成本的条件下，实现了高精度的行人自主导航系统定位功能。本发明方法简单，稳定性和可靠性高，有效的提高了单兵自主导航系统的使用精度，对实现更高定位精度的行人自主导航定位具有重要意义。
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