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公开(公告)号：CN112504275B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202011276612.5
申请日：2020-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于级联卡尔曼滤波算法的水面舰船水平姿态测量方法，完成初始对准后，利用实时采集三个轴上陀螺的输出信号和加速度计的输出信号进行捷联惯性导航解算；将GPS给出的位置信息作为量测，利用间接法卡尔曼滤波对实时解算的导航参数进行校正；利用校正的导航参数对运载体机动引起的线加速度和哥氏加速度进行补偿；利用互补滤波获得的陀螺积分误差作为量测量，再次利用卡尔曼滤波对已经校正过的捷联惯性导航解算的水平姿态信息进行校正，获得更高的测量精度。该方法有效利用加速度计的低频高精度特性，对陀螺仪进行不断修正，使水平姿态保持较高精度输出，保证系统在不同运动状态下具有较高的姿态测量精度，有一定的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN110319833B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201910612656.1
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种无误差的光纤陀螺捷联惯导系统速度更新方法。1.给定初始导航参数；2、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；3、光纤陀螺捷联惯导系统测量船舶tk时刻姿态信息；4.递推测量tk+1时刻旋转坐标系相对于载体坐标系运动的旋转角速度αk+1；5.递推测量tk+1时刻比力积分转换增量6.递推测量tk+1时刻重力/互补速度增量7.递推测量tk+1时刻的速度完成捷联惯导系统速度更新。本发明在不增加硬件成本的情况下大幅度提高了速度更新的精度，并为下一步的位置更新提供了较高的精度。
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公开(公告)号：CN113175943A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110428787.1
申请日：2021-04-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种采用多重低通滤波单元的捷联惯导升沉测量方法，首先系统采集陀螺和加速度计数据，利用初始对准得到运载体的姿态信息，再由姿态信息得到载体坐标系和导航坐标系之间的姿态矩阵；再根据地理位置得到导航坐标系和半固定坐标系之间的方向余弦矩阵，利用方向余弦矩阵、加速度计的输出信息和重力信息得到一个粗略的垂向加速度；然后经过二重滤波单元和一次积分环节滤除低频信号得到较为精确的速度信号；同时将垂向加速度经过三重滤波单元和两次积分得到精确的升沉位移。该方法避免了传统加入高通滤波器引起的相位超前问题，可以为舰船减荡操作、舰载体升降机、舰载武器发射和各种海上平台升沉补偿提供参考。
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公开(公告)号：CN112945274A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110161311.6
申请日：2021-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种舰船捷联惯导系统航行间粗对准方法，通过四元数更新法计算载体系随时间变化的姿态矩阵列写捷联惯导比力方程，两边同时左乘捷联矩阵后，两边再同时求两重积分；根据GPS实时获取的舰船位置信息，计算上式中各参数值；利用捷联惯导系统比力方程和已求得的参数，分别列写两个时间段内的比力方程，根据链式乘法准则，得出和的关系，利用双矢量定姿求出捷联矩阵本发明方法利用二重积分求取各个参数，误差更小，操作更简单、造价成本更低，更具有普适性。
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公开(公告)号：CN112945224A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110161315.4
申请日：2021-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种采用因子图和和积算法的多AUV协同导航方法，首先，建立描述AUV导航系统的状态方程和量测方程；其次，根据AUV的状态方程和量测方程建立相应的多AUV协同导航系统因子图模型，该因子图模型含有环结构。为了获得系统的精确解，该含环因子图被等价的转换成含有一个聚合节点的无环因子图模型。最后，根据系统状态方程进行AUV位置和方位角的一步预测更新，然后根据系统获得的AUV之间的观测量结合量测方程估计AUV位置和方位角。本发明采用基于图论的估计方法，方法新颖。另外，能满足实际工程定位精度的同时，计算量更小，该方法展示了更好地系统可扩展性，在实际工程应用中应用性更强。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112665610A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN201910978606.5
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开一种SINS/DVL组合导航系统外量测信息补偿方法，属于惯性导航技术领域，本发明利用车载辅助传感器提供的比力、速度以及位置等基准信息作为观测量，与平台式惯性测量系统输出的比力、速度以及位置等信息做差，利用该差值与惯性器件各项误差参数之间的耦合关系通过最小二乘算法辨识出待估计误差参数。本发明能够通过跑车试验辨识出待估计的惯性平台误差参数，从而提高平台式惯性测量系统的精度，且此方法简单易行。
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公开(公告)号：CN112611382A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011358976.8
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种带有相位补偿的捷联惯导系统升沉测量方法，首先对天向加速度计实时测量的信号先进行快速傅里叶变换获取对应海浪的运动频率完成升沉频率估计，然后对测量信号实现升沉滤波，再对升沉滤波器引起的相位超前误差进行补偿实现精确的实时升沉信息输出。本发明相对于现有技术考虑了升沉高通滤波器引起的相位超前误差以及实际应用中动态海况条件，有效解决了现有技术中升沉测量误差大和实时性差的缺点。
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公开(公告)号：CN111638702A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010389393.5
申请日：2020-05-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B23/02
Abstract: 本发明公开了一种恒拉力系统的不可导故障重构方法，其步骤如下：步骤一、将系统状态与干扰进行增广得到新的增广系统；步骤二、针对增广系统设计状态观测器；步骤三、推导误差方程并判断误差方程稳定性；步骤四、重构电机的故障。本发明可以实现对悬吊式恒力系统电机的不连续、不可导故障进行准确重构，故障情况将更具一般性；本发明只需要对系统状态和干扰增广后设计故障重构观测器，而不需要对电机的故障进行增广处理，因此故障重构观测器的维数更低，从而可以有效降低计算负担，提高故障重构的快速性和实时性。
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公开(公告)号：CN111307114A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201911203231.1
申请日：2019-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了基于运动参考单元的水面舰船水平姿态测量方法，属于船舶姿态测量技术领域。具体步骤包括：给定初始导航参数，捷联惯导系统初始对准得到初始四元数；系统采样周期设置并实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；利用陀螺输出信息得到计算四元数，进而得到载体坐标系与地理坐标系的关系矩阵，判断运载体运动状态；然后，利用和载体坐标系与地理坐标系之间的转移矩阵，得到失准角；获得失准角计算值后，对计算四元数进行更新和修正。即使系统有运动加速度时，依然保持失准角的最优计算，保证系统在不同运动状态下均具有较高的姿态测量精度，有效的提高了系统姿态测量精度。
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公开(公告)号：CN110763231A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201910978003.5
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/18
Abstract: 本发明提供了一种适用于光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新方法，属于捷联惯导领域。包括以下步骤：1.给定初始导航参数；2.系统设置采样周期，姿态解算周期，实时采集三个轴上经过平均滤波处理后的光纤陀螺输出信号；3.相位补偿数字滤波器对采集到的光纤陀螺滤波信号进行相位补偿，得到无相位延迟的陀螺输出信号；4.递推测量tk+1时刻的旋转角速度；5.递推测量tk+1时刻载体坐标系到旋转坐标系的转换矩阵；6.递推测量tk+1时刻旋转坐标系到tk时刻载体坐标系b的转换矩阵；7.递推测量tk+1时刻载体坐标系到tk时刻载体坐标系的转换矩阵，结合上一解算周期的结果就完成了适用于光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新。本发明解决了光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新问题。
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