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公开(公告)号：CN101629826A
公开(公告)日：2010-01-20
申请号：CN200910072429.0
申请日：2009-07-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单轴旋转的光纤陀螺捷联惯性导航系统粗对准方法。(1)通过GPS确定载体的初始位置参数；(2)采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并对数据进行处理；(3)根据坐标系的相互位置关系确定出导航坐标系和惯性坐标系的转换矩阵T i n ；(4)惯性测量单元单轴连续旋转，设定初始时刻IMU坐标系s与载体坐标系b重合，然后惯性测量单元绕载体坐标系方位轴oz b 正向以角速度ω＝6°/s连续转动；(5)确定惯性坐标系和基座惯性坐标系的相对位置关系；(6)利用步骤(3)、(4)、(5)计算出的各个坐标系的相对转换关系确定粗对准结束后捷联矩阵表达式。在有摇摆干扰条件下，采用本发明方法可以获得较高的粗对准精度。
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公开(公告)号：CN101514899A
公开(公告)日：2009-08-26
申请号：CN200910071733.3
申请日：2009-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单轴旋转的光纤陀螺捷联惯性导航系统误差抑制方法。确定载体的初始位置参数；采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据；对加速度计的输出与重力加速度的关系以及陀螺仪输出与地球自转角速率的关系确定载体的姿态信息并完成系统的初始对准；惯性测量单元坐标系绕载体坐标系oyb轴正向旋转45度并确定两坐标系之间的初始相对位置；IMU绕载体坐标系方位轴ozb正向以角速度ω＝6°/s连续转动；将IMU旋转后光纤陀螺仪和石英加速度计生成的数据转换到载体坐标系下，得到惯性器件常值偏差的调制形式；利用光纤陀螺的输出值ωibb对捷联矩阵Tbn进行更新；计算IMU旋转调制后载体的速度和位置；本发明将三轴方向上的惯性器件常值偏差进行调制，提高导航定位精度。
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公开(公告)号：CN101510792A
公开(公告)日：2009-08-19
申请号：CN200910071539.5
申请日：2009-03-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B1/707
Abstract: 本发明提供的是一种弱相关非高斯信道下的伪码捕获方法。针对弱相关非高斯噪声环境，将伪码捕获等价为假设检验问题，将弱相关非高斯噪声建模为一阶滑动平均SαS噪声模型，利用局部最佳检测算法推导出弱相关非高斯噪声环境下的伪码捕获检测统计量，得到弱相关噪声模型下伪码二维捕获结构及其简化形式，并与传统的伪码捕获结构进行了性能仿真对比，仿真结果表明该捕获结构在相关非高斯噪声环境下检测性能有较大幅度的提高。
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公开(公告)号：CN101267227A
公开(公告)日：2008-09-17
申请号：CN200810064377.8
申请日：2008-04-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H04B1/707
Abstract: 本发明提供的是一种基于幅值域信号处理的扩频系统非高斯干扰抑制方法。将进行滤波处理的由采样值估算出来的自适应非线性函数，从两正交支路的联合估计计算，转换为极坐标单幅值估计计算。对估计得到的初始PDF使用FIR滤波器滤波，进行平滑处理。本发明所采用的幅值域信号处理的主要就是将这个的最优检测函数的应用从笛卡尔坐标系转换到极坐标系，这样就只需要对信号幅值R作这个非线性处理而不是原来的两个支路，大大简化了运算和应用复杂度。
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公开(公告)号：CN101187561A
公开(公告)日：2008-05-28
申请号：CN200710144846.2
申请日：2007-12-18
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/18
Abstract: 本发明提供的是一种适合于光纤陀螺的载体姿态测量方法。包括：通过外部设备确定载体的初始位置参数与初始速度值；光纤陀螺捷联惯性导航系统进行初始对准，确定载体相对导航坐标系的初始姿态，得到姿态四元数的初始值；确定姿态更新周期H＝tm－tm－1；采集光纤陀螺输出的载体相对于惯性坐标系的角速度计算旋转矢量的增量Δφ；通过旋转矢量与四元数的关系，得到姿态更新周期H内姿态更新四元数q(H)；由姿态四元数更新方程更新姿态四元数；计算载体坐标系b系相对于导航坐标系n系的捷联矩阵T；求载体相对导航坐标系的姿态角等步骤。本发明解决了在载体高动态环境或是高频率振动环境中，圆锥效应对于载体姿态测量精度产生影响的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103940416A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410075798.6
申请日：2014-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/165 , G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种电磁计程仪辅助的AUV多程序并行解算导航方法。采集陀螺仪、加速度计以及电磁计程仪的输出数据；采集到的陀螺仪和加速度计的输出数据运行捷联惯导程序，输出AUV的解算速度和位置；将捷联惯导程序解算的速度和电磁计程仪测量的速度经过虚拟计程仪处理后输出优化的速度信息；优化的速度信息对采集到的加速度计的输出数据进行加速度补偿，将补偿后的值作为捷联罗经程序的输入；优化后的速度以及捷联惯导程序解算的纬度值对捷联罗经系统进行角速度补偿；由捷联惯导程序输出位置信息，捷联罗经程序输出姿态信息，以及虚拟计程仪输出速度信息。本发明在不提高成本的前提下，降低洋流对AUV导航的影响，获得完备、高精度的导航信息。
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公开(公告)号：CN103245357A
公开(公告)日：2013-08-14
申请号：CN201310115826.8
申请日：2013-04-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种船用捷联惯性导航系统二次快速对准方法。系统预热后连续采集光纤陀螺仪和石英挠性加速度计输出数据，对采集数据进行处理完成捷联惯导系统的粗对准。粗对准结束后进入第一次精对准，建立船用捷联惯性导航系统误差方程，利用速度误差作为观测量进行卡尔曼滤波获得失准角估计值，并对船体姿态进行补偿。在第一次精对准的基础上，利用已补偿的姿态作为参考姿态，将残余失准角扩充为新的状态变量，采取速度加失准角误差匹配方法，进一步完成水平和方位对准。采用本发明的方法可以在保证对准精度和快速性的要求下，实现对水平加速度计零偏的准确估计。
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公开(公告)号：CN103090865A
公开(公告)日：2013-05-08
申请号：CN201310003496.3
申请日：2013-01-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明提供了一种调制型捷联惯性导航系统姿态误差抑制方法，旋转机构带动惯性组件旋转至IMU坐标系与载体坐标系重合的位置，惯性组件进行单轴正反转停运动，依据旋转调制下导航参数设计原则，设计导航参数，实时采集光纤陀螺仪和石英加速度计测量载体运动的角速度和线加速度，修正控制角速率，利用IMU测量信息以及修正的控制角速率进行导航解算，得到载体姿态信息，更新载体运动速度，得到解算的速度误差，将得到的载体姿态信息和速度误差作为系统最终输出的导航信息。本发明方法消除了解算姿态信息中与旋转调制有关的振荡误差，提高了导航精度，增强了系统解算姿态信息的适用性。
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公开(公告)号：CN101893445B
公开(公告)日：2012-02-01
申请号：CN201010222116.1
申请日：2010-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供摇摆状态下低精度捷联惯导系统快速初始对准方法。分以下步骤：确定载体的初始位置参数；采集加速度计和陀螺仪输出的数据，采用二阶调平和方位估计法完成捷联惯导系统的粗对准，初步确定载体的姿态；估计杆臂长度，计算杆臂效应引起的干扰加速度，对加速度计的输出进行补偿；建立卡尔曼滤波状态方程及卡尔曼滤波量测方程；估计出系统的失准角，并在精对准结束时刻用其来修正系统的捷联姿态矩阵，完成初始对准。本发明消除了杆臂效应误差对捷联惯导系统初始对准的影响；缩短了系统的对准时间，提高了系统的对准精度，从而全面提高了低精度捷联惯导系统初始对准的性能。
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公开(公告)号：CN102155957A
公开(公告)日：2011-08-17
申请号：CN201110067485.2
申请日：2011-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于移动捷联航姿基准的船用光纤陀螺组件在线标定方法。移动式捷联航姿基准作为参考测量基准系统，待标定的光纤陀螺捷联惯导系统作为待测系统，利用捷联航姿基准的姿态信息作为外部参考信息，在捷联航姿基准与光纤陀螺捷联惯导系统间的姿态信息传递过程中，利用滤波器，由三个相互垂直安装的光纤陀螺构成的光纤陀螺测量组件的待标定参数误差被估测并予以补偿。本发明的在线标定方法提高了光纤陀螺捷联惯性导航系统的测量精度，避免了定期拆卸光纤陀螺捷联惯性导航系统，改善了船舶的可维修性和可维护性。相对于传统的基地级别标定，还具有操作简单、方便，成本低的优势。
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