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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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公开(公告)号：CN103901459B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410083232.8
申请日：2014-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了一种MEMS/GPS组合导航系统中量测滞后的滤波方法。采集MEMS三轴陀螺信号和加速度计信号，GPS输出的位置和速度信息；选取MEMS/GPS组合导航系统Kalman滤波器的状态变量；用Bernoulli分布序列γk来判断量测数据在某个时刻是否发生滞后；计算量测数据延迟时间段内滤波信息的修正量；利用双通道滤波方案解决量测滞后情况下的滤波增益KK不匹配问题；最后对MEMS/GPS组合导航系统中量测滞后进行补偿。本发明根据量测数据的延迟情况分别建立相应的量测方程，计算滤波修正量并对系统进行补偿。本发明能够有效地提高MEMS/GPS组合导航系统的精度，避免了量测数据发生延迟时可能导致系统误差发散的问题，具有较强的现实应用意义。
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公开(公告)号：CN103900608B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410105384.3
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于四元数CKF的低精度惯导初始对准方法。首先利用加速度计和磁强计的测量值进行粗对准，得到粗略的姿态矩阵。然后利用GPS提供的准确外界信息，取位置和速度误差作为量测量，通过四元数CKF进行非线性滤波，得到姿态误差矩阵。最后利用姿态误差矩阵进行校正，得到精确的姿态矩阵。本发明利用加速度计和磁强计分别对重力加速度和磁力的量测值，进行粗对准。解决了在低精度惯性器件的条件下，由于陀螺性能低，无法正确敏感地球自转角速率，不能应用传统粗对准方法的问题；另一方面，本方法中提出的四元数CKF能适用于大角度误差的非线性模型，可以在大方位失准角的条件下依然很好的完成对准，且对准精度高。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103900613A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410125859.5
申请日：2014-03-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明涉及一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法，首先利用磁力计输出的磁场强度，利用N阶矩检测法判断系统是否受到外界磁场干扰，若所测试的N阶距差值若小于等于阈值，则触发MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器工作，结合磁力计输出估计出MEMS系统的位置、速度、姿态误差，以及MEMS陀螺的刻度系数误差、陀螺漂移；若大于阈值，则MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器关闭。本发明方法可以在无卫星信号条件下，实现MEMS系统误差的估计，维持MEMS系统的自主性及精度可靠性。
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公开(公告)号：CN103900608A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410105384.3
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明提供的是一种基于四元数CKF的低精度惯导初始对准方法。首先利用加速度计和磁强计的测量值进行粗对准，得到粗略的姿态矩阵。然后利用GPS提供的准确外界信息，取位置和速度误差作为量测量，通过四元数CKF进行非线性滤波，得到姿态误差矩阵。最后利用姿态误差矩阵进行校正，得到精确的姿态矩阵。本发明利用加速度计和磁强计分别对重力加速度和磁力的量测值，进行粗对准。解决了在低精度惯性器件的条件下，由于陀螺性能低，无法正确敏感地球自转角速率，不能应用传统粗对准方法的问题；另一方面，本方法中提出的四元数CKF能适用于大角度误差的非线性模型，可以在大方位失准角的条件下依然很好的完成对准，且对准精度高。
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公开(公告)号：CN103791900A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410061812.7
申请日：2014-02-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于流体力学的拖体水下定位方法。本发明是利用流体力学的基本原理，根据拖体在水下力的平衡，求得拖体和拖揽连接处的拖揽张力和拖拽角，然后利用逐步逼近法计算拖体在拖船后的距离以及在水下深度，再由拖船导航信息计算出拖体所在的经纬度。本方法计算简单可靠，应用成本低，为确定拖体在水下位置提供了一种简易方法。
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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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公开(公告)号：CN103499354A
公开(公告)日：2014-01-08
申请号：CN201310449336.1
申请日：2013-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
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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