一种重力仪双轴陀螺稳定平台航向误差效应的补偿方法

    公开(公告)号:CN103925930A

    公开(公告)日:2014-07-16

    申请号:CN201410153059.4

    申请日:2014-04-17

    Inventor: 周广涛 姜鑫 赵博

    CPC classification number: G01C25/00 G01C21/18

    Abstract: 本发明提供的是一种重力仪双轴陀螺稳定平台航向误差效应的补偿方法。采集重力仪双轴陀螺稳定平台的陀螺信号和加速度计信号、GPS输出的位置和速度信号;根据加速度计和陀螺的误差特性方程,获取输出的加速度和陀螺角速率补偿量;引入外部速度阻尼;对外部速度进行滤波,并结合速度阻尼,使载体受机动的影响减少到最小;根据陀螺和加速度计的输出方程,获取航向和航向误差;确定航向误差效应的补偿方案;对测量的重力信号进行水平误差校正。本发明利用GPS提供的外部速度阻尼和纬度信息对航向误差造成的水平误差进行校正。能够有效地提重力仪双轴陀螺稳定平台的水平精度,使陀螺稳定平台在机动后快速恢复稳定,具有较强的现实应用意义。

    一种基于二阶量测更新的低成本姿态估计方法

    公开(公告)号:CN103822633A

    公开(公告)日:2014-05-28

    申请号:CN201410047878.0

    申请日:2014-02-11

    CPC classification number: G01C21/20

    Abstract: 本发明提供的是一种基于二阶量测更新的低成本姿态估计方法。本发明通过对三轴微机械陀螺、三轴微机械加速度计和三轴磁强计的输出数据,进行滤波处理得到载体的姿态信息。针对在室内或磁干扰较强场所,磁强计输出会使横摇和纵摇误差变大,传统方法难以解决的问题。本方法在滤波的量测更新阶段,创新性地采用二阶量测更新,即先进行加速度计量测更新再进行磁强计量测更新。以此修正标准量测更新算法从而使磁强计更新只影响方位角。利用本方法可以使用低成本的微惯性测量单元和磁强计进行姿态估计,并且估计精度高、实时性好、适应强磁干扰环境。本方法适用于车辆、无人机和船舰等载体的姿态估计。

    一种针对船舶长航大机动性的星敏感器动态补偿方法

    公开(公告)号:CN103791903A

    公开(公告)日:2014-05-14

    申请号:CN201410047864.9

    申请日:2014-02-11

    CPC classification number: G01C21/02 G01C21/203

    Abstract: 本发明提供的是一种针对船舶长航大机动性的星敏感器动态补偿方法。(1)采集T1时刻组合导航系统姿态四元数q1;(2)漂移补偿后的陀螺提供船舶当前时刻角速度ω;(3)根据角速度求解在T2-T1时间段内的转角、δq;(4)根据步骤(1)、(3)信息预测T2时刻星敏感器的姿态四元数;(5)根据预测姿态,解算T2时刻星敏感器光轴指向(A,D)、星敏感器的滚动角θ、以及预报的星像坐标(x',y'),解算得到星敏感器的实际输出q2c;(6)利用卡尔曼滤波将T2时刻陀螺解算姿态qgyo与q2c进行数据融合,得到组合导航的姿态输出q2并对陀螺误差进行校正。本方法提高了星敏感器的工作效率,满足舰船实时摇摆对高输出频率的要求,适合舰船长时间航向。

    基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法

    公开(公告)号:CN103644910A

    公开(公告)日:2014-03-19

    申请号:CN201310589676.4

    申请日:2013-11-22

    CPC classification number: G01C21/16 G01C21/20

    Abstract: 本发明公开了一种基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法,先采集个人自主导航系统正常工作模式下输出的角速率信息、比力信息、磁力计信息;进而根据系统输出信息解算出未经误差补偿的个人定位信息;然后利用系统输出数据及公式确定运动过程中的零速区间并根据零速区间对数据进行分段;在每个分段中使用改进的RTS平滑算法以得到误差修正后的个人定位信息。本发明在使用零速校正作为误差补偿修正算法的基础上,根据让个人行走时各传感器输出数据特点,利用零速区间对各数据进行分段,设计基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法。在不增加系统成本的条件下,提高了个人自主导航系统定位精度;本发明方法简单,稳定性和可靠性高。

    一种基于HMM的个人自主导航系统零速检测方法

    公开(公告)号:CN103630147A

    公开(公告)日:2014-03-12

    申请号:CN201310603099.X

    申请日:2013-11-26

    CPC classification number: G01C25/005

    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。

    一种基于指令约束的无人水面艇航迹跟踪固定时间控制方法

    公开(公告)号:CN110377036B

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN201910615393.X

    申请日:2019-07-09

    Abstract: 本发明属于船舶领域,公开了一种基于指令约束的无人水面艇航迹跟踪固定时间控制方法,包含如下步骤:步骤(1):采集当前无人水面艇的实际位置信息和实际艏向信息;步骤(2):将无人水面艇期望的位置信息与实际位置信息做差得到无人水面艇的位置误差信息,将无人水面艇期望的艏向信息与实际艏向信息做差得到无人水面艇的艏向误差信息,然后设计虚拟控制律;步骤(3):利用二阶指令滤波器对虚拟控制律进行约束;步骤(4):针对外界海洋环境的干扰力进行干扰观测器的设计;步骤(5):设计固定时间反步控制器,解算得到喷水推进器的推力及转矩信息实现无人水面艇的航迹跟踪控制。本发明保证了控制系统鲁棒性,抗未知时变干扰能力强。

    一种基于颜色相关度的多背景迷彩图案主色提取方法

    公开(公告)号:CN112184838A

    公开(公告)日:2021-01-05

    申请号:CN202011072693.7

    申请日:2020-10-09

    Abstract: 本发明一种基于颜色相关度的多背景迷彩图案主色提取方法,主要解决现有单一背景下迷彩图案主色提取方法难以满足多背景多地域迷彩伪装需求的问题。步骤包括:s1.选取待伪装区域的多张背景图像,图像预处理;s2.提取每张背景图像的背景主色,并计算所述背景主色的面积占比;s3.对每张背景图像的背景主色进行优先级排序,列出排序后的搜索路径;s4.根据颜色相关度度量函数选择搜索路径,进行背景主色配对;s5.对背景主色配对结果进行主色计算,得出最终的多背景迷彩图案主色和主色的面积占比。本发明方法计算复杂度低、实时性高,所提取的迷彩主色和背景颜色融合度高,能满足大区域动态环境下多背景迷彩图案设计精确主色提取的需要。

    一种无人艇路径跟踪导引策略和扰动补偿方法

    公开(公告)号:CN111045332A

    公开(公告)日:2020-04-21

    申请号:CN201911372150.4

    申请日:2019-12-27

    Abstract: 本发明涉及一种无人艇路径跟踪导引策略和扰动补偿方法,属于无人艇路径跟踪控制技术领域;包括从运动学角度出发,提出基于流干扰观测器补偿和障碍李雅普诺夫函数的改进型ILOS导引算法;将无人艇的位置误差转化为Serret-Frenet坐标系下的位置误差,然后分别设计纵向导引律、艏向导引律和虚拟目标运动导引律,来镇定无人艇的位置误差并计算出期望艏向角;针对风浪等不确定环境带来的控制干扰,设计二阶扰动观测器估计已知上界下的环境扰动;结合反步法、滑模变结构自适应策略实现无人艇的纵向速度和艏向跟踪;通过李雅普诺夫稳定性定理得到闭环系统最终一致有界,理论上证明了无人艇能够跟踪期望路径,并通过仿真实验验证了算法的有效性。本发明应用前景广阔。

    一种基于蜂群算法改进CKF的单点重力匹配方法

    公开(公告)号:CN103968839B

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201410216172.2

    申请日:2014-05-21

    Abstract: 本发明涉及一种基于蜂群算法改进CKF的单点重力匹配方法,获取状态量初值X0和协方差阵初值P0;采用CKF方法进行时间更新,得到状态一步预测值 和一步预测协方差阵 根据惯性导航系统输出的载体经度λk和纬度 在重力基准图中得到对应的重力强度Fk;根据重力强度Fk和多普勒输出的载体速度Vk,采用人工蜂群算法在惯性导航系统指示位置进行迭代搜索,得到经度和纬度的最优估计值λk′和 根据经度和纬度的最优估计值λk′和 采用CKF方法进行量测更新,状态估计协方差值Pk,状态向量的最优估计值

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