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公开(公告)号：CN111623785B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202010693101.7
申请日：2020-07-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于星间时间延迟量测的深空探测器自主导航方法，包括：首先以编队飞行的两颗探测器的位置和速度作为系统状态量，根据轨道动力学建立系统状态模型；然后通过太阳敏感器获得太阳方向矢量量测量，利用原子鉴频仪获得太阳光到达两颗探测器的时间延迟量测量及差分多普勒速度量测量；分别建立太阳方向矢量量测模型、星间时间延迟量测模型及差分多普勒速度量测模型。本发明所述的基于星间时间延迟量测的深空探测器自主导航方法，通过星间时间延迟量测提供探测器相对太阳的距离信息，通过太阳方向矢量量测提供探测器相对太阳的方向信息，通过星间差分多普勒速度量测提供探测器相对太阳的速度信息，实现深空探测器的高精度自主导航。
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公开(公告)号：CN112729264B
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202011550057.0
申请日：2020-12-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开一种任意四位置单陀螺寻北方法，包括以下步骤：安装惯性器件；获取惯性器件中陀螺仪和加速计在初始位置的静态数据；陀螺仪和加速计同步转动一定角度，获取惯性器件在该位置的静态数据；陀螺仪和加速计继续同步转动一定角度，获取惯性器件在该位置的静态数据；陀螺仪和加速计再次同步转动一定角度，获取惯性器件在该位置的静态数据；将上述获取的陀螺输出均值和加速度计输出均值代入独特的方位角求解公式中求解出方位角。应用本发明的方法，效果是：本发明因减少转动位置和敏感元件数量的约束，能解决传统四位置方案中必须相差固定或者对称位置进行数据测量的问题；本发明具有操作方便且可靠性强的特点，应用领域广泛。
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公开(公告)号：CN112985390B
公开(公告)日：2021-10-01
申请号：CN202110194272.X
申请日：2021-02-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种基于磁强计辅助的步态检测方法，该方法通过角速度模值和加速度模值得到粗相区域；结合磁场模值，获取粗相区域中含有多个时间点的激变区域以及激变区域内的磁峰值；对该激变区域中各点磁场强度数据进行最小二乘法拟合，得到磁场强度拟合值；结合磁场强度拟合值和磁峰值获取开始点和结束点，最终获得高精准度的脚部姿态(包括支撑相和摆动相)。本发明方法操作简单，且能获得高精准度的脚部姿态，实用性强。
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公开(公告)号：CN111637889A
公开(公告)日：2020-09-08
申请号：CN202010541455.X
申请日：2020-06-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于惯导和激光雷达三点测距的掘进机定位方法，首先利用激光雷达对掘进参照面进行扫描，参照面上存在三个控制点，该三个控制点的坐标已知，求得该三个控制点到激光雷达的距离，联立三个距离方程，解出激光雷达的坐标，从而可得到掘进机的位置，再将该值与惯导提供的位置信息运用卡尔曼滤波器原理进行融合，得到高精度的位置信息。该定位方法能保证掘进机长时间高精度定位定向要求，具有被动测量、自成体系、不易受干扰且定位精准的优点。同时，本发明还公开了一种基于惯导和激光雷达三点测距的掘进机定位系统。
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公开(公告)号：CN111426320A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010419325.9
申请日：2020-05-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于图像匹配/惯导/里程计的车辆自主导航方法。在需要定位的地面车辆上配置一架装备了对地拍照相机的无人机；启动车载惯导/里程计组合导航系统，车辆在运动条件下由驾驶人员判断无人机是否具备起飞条件；如果具备起飞条件则UAV自主起飞并自主跟踪车辆，同时对地拍照并利用拍摄的实时图像和提前制作的基准图匹配，实现地面车辆的定位；得到定位结果后发送给车辆导航计算机进行数据融合；得到车辆定位结果后，无人机自主降落返回车辆。本发明提出了一种新的导航方案，利用无人机搭载航拍相机，将实时航拍图像与基准图库进行模板匹配，从而确定实时航拍图中车辆的地理坐标，将匹配定位结果修正惯导/里程计的组合导航误差。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111637888B
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202010541150.9
申请日：2020-06-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于惯导和激光雷达单点测距的掘进机定位方法，首先利用激光雷达对掘进参照面进行扫描，参照面上存在一个控制点，该控制点的坐标已知，求得该控制点到激光雷达的距离，再运用掘进机、激光雷达之间的安装误差阵和惯性导航系统提供的姿态矩阵将该距离转换到导航坐标系，从而可得到掘进机的位置，又将该值与惯导提供的位置信息运用卡尔曼滤波器进行融合，得到高精度的位置信息。该定位方法能保证掘进机长时间高精度定位定向要求，具有被动测量、自成体系、不易受干扰且定位精准的优点。同时，本发明还公开了一种基于惯导和激光雷达单点测距的掘进机定位系统。
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公开(公告)号：CN111780787B
公开(公告)日：2021-02-19
申请号：CN202010863584.0
申请日：2020-08-25
Applicant: 中南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种基于光纤惯性辅助的MEMS惯组标定方法，包括以下步骤：第一步、安装MEMS惯组和已标好的光纤惯组；第二步、预热光纤惯组和MEMS惯组至稳定；第三步、根据设定路径采集光纤惯组和MEMS惯组的数据，全过程对器件误差进行估算；第四步、输出器件误差的估算结果即为标定结果。应用本发明的标定方法，效果是：本发明采用光纤惯组和MEMS惯组的组合，可以完成MEMS惯组全参数一次性标定，弥补当前标定方法针对MEMS惯组在无转台下标定精度和可实施性方面的不足；本发明利用低成本光纤惯性导航系统代替高精度的转台，且无需借助其他辅助装置，不需要准确的手动转动，操作更灵活，在满足标定要求的前提下能大大降低成本。
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公开(公告)号：CN111623785A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010693101.7
申请日：2020-07-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于星间时间延迟量测的深空探测器自主导航方法，包括：首先以编队飞行的两颗探测器的位置和速度作为系统状态量，根据轨道动力学建立系统状态模型；然后通过太阳敏感器获得太阳方向矢量量测量，利用原子鉴频仪获得太阳光到达两颗探测器的时间延迟量测量及差分多普勒速度量测量；分别建立太阳方向矢量量测模型、星间时间延迟量测模型及差分多普勒速度量测模型。本发明所述的基于星间时间延迟量测的深空探测器自主导航方法，通过星间时间延迟量测提供探测器相对太阳的距离信息，通过太阳方向矢量量测提供探测器相对太阳的方向信息，通过星间差分多普勒速度量测提供探测器相对太阳的速度信息，实现深空探测器的高精度自主导航。
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公开(公告)号：CN111486870A
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN202010326331.X
申请日：2020-04-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种斜置捷联惯组系统级标定方法，包括以下步骤：第一步、安装斜置捷联惯组；第二步、预热斜置捷联惯组至稳定；第三步、输入参数的初始值；采集斜置捷联惯组的数据；第四步、进行初始粗对准；第五步、根据设定路径采集数据，进行全程惯性导航解算和静基座滤波标定(零速修正)。本发明方法采用独特的卡尔曼滤波器系统状态方程、陀螺输出误差方程以及加速度计误差方程，斜置捷联惯组所有参数均可在设计的路径下完成标定，且参数标定精度满足高精度惯性导航使用要求，能弥补当前标定方法针对斜置系统在标定精度和可实施性方面的不足。
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公开(公告)号：CN110296719A
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201910725494.2
申请日：2019-08-07
Applicant: 中南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种在轨标定方法，包括准备步骤、调姿复位步骤、观测步骤以及静态测漂步骤；准备步骤具体是：连接余度惯组、GPS、星敏感器以及采集计算机；待飞行器进入预定轨道之后开始采集余度惯组数据、GPS数据和星敏感器的数据；调姿复位步骤具体是：星敏感器绕轴转动一定角度；观测步骤具体是：进行观星和GPS速度观测；采集计算机使用标准卡尔曼滤波器进行迭代计算求解，得出标定结果，标定结果包括陀螺零偏、标度因数、安装误差、加表零偏和星惯安装误差。应用本发明技术方案，余度惯组的全部可观测误差项一次性全都能被估计出来；标定值的大小大于常值误差项的90％以上，标定结果正确。
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