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公开(公告)号：CN115855038B
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202211465410.4
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨哈船智聚创新科技发展有限公司
Abstract: 本发明公开一种短时高精度姿态保持方法，包括：获取陀螺仪输出和加速度计输出；基于加速度计输出和当地重力加速度，得到自身初始姿态信息；基于自身初始姿态信息和陀螺仪输出，得到航向角，作为航向输出；基于加速度计输出和当地重力加速度，得到俯仰角和横揺角，并进行低通滤波处理，将低通滤波处理后的俯仰角和横揺角作为水平姿态输出，实现姿态测量。本发明能够在不依赖任何外界信息的条件下快速完成初始姿态的确定，后续姿态测量也无需接受任何外界信息，抗干扰能力强。经过剧烈角运动后仍能实现高精度的姿态测量，提高姿态计算的精度，实现较低成本条件下的高精度姿态测量。(56)对比文件申强等《.多传感器信息融合导航技术》.北京理工大学出版社,2020,34-35.Bo Xu等.Error Modeling and SimulationAnalysis for the Vehicle Launching SystemErecting《.Advanced Materials Research》.2012,全文.高薪;卞鸿巍;傅中泽;张礼伟.捷联惯导晃动基座四元数估计对准算法.中国惯性技术学报.2014,(第06期),全文.孙立江;周召发;陈河;刘朋朋;郭琦.激光捷联惯导多矢量定姿法晃动基座粗对准.压电与声光.2016,(第02期),全文.
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公开(公告)号：CN115031725A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210280446.9
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种DVL多波束标定方法，包括：建立DVL波束量测结构模型，对模型进行四元数表示，选取状态量和量测信息，建立基于四元数表示的状态预测方程、量测预测方程和非线性量测方程的雅克比矩阵；使用EKF对四波束进行标定，将状态预测方程、量测预测方程和非线性量测方程的雅克比矩阵代入卡尔曼滤波器中得到安装偏差角四元数及结构角误差估计值；重置卡尔曼滤波器中状态量及状态先验协方差矩阵，状态量作为下一次滤波的状态初值，获得载体速度信息的迭代更新公式，重复迭代循环次数n，获得安装偏差角四元数及结构角误差估计值。本发明提高了标定精度，在迭代后具有更稳定的误差均值及标准差。
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公开(公告)号：CN115031727A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210344869.2
申请日：2022-03-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于状态变换的多普勒辅助捷联惯导系统初始对准方法，具体包括：步骤一：构建基于载体系速度误差的捷联惯导系统误差方程。步骤二：构建基于状态变换的多普勒测速仪辅助捷联惯性导航系统初始对准的卡尔曼滤波模型。步骤三：利用卡尔曼滤波器对SINS初始误差状态进行估计，完成对准任务。本发明是一种适用于初始大方位失准角条件下的SINS/DVL组合导航系统初始对准方法，具有较高的工程应用价值。本发明利用载体系速度误差模型，并构建了SINS和DVL安装偏差角模型，模型精度高，实验证明所提方法对准精度高。
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公开(公告)号：CN116858286A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310821020.4
申请日：2023-07-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于特殊欧式群和地球坐标系的线性传递对准方法，包括：将主惯性导航系统的导航信息传递给子惯性导航系统作为初始导航信息，其中所述初始导航信息包括初始姿态、初始速度和初始位置；子惯性导航系统通过初始导航信息进行导航解算，并引入李群理论，构建误差向量，获取传递对准误差和传递对准误差状态模型；基于主惯性导航系统的导航信息构建误差观测模型，采用卡尔曼滤波器对所述传递对准误差进行误差估计，并根据误差定义对所述子惯性导航系统进行反馈校正，获得所述子惯性导航系统准确的姿态和速度，完成传递对准。本发明具有计算量小、无数学奇异点、具备全球导航能力等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115031727B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202210344869.2
申请日：2022-03-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于状态变换的多普勒辅助捷联惯导系统初始对准方法，具体包括：步骤一：构建基于载体系速度误差的捷联惯导系统误差方程。步骤二：构建基于状态变换的多普勒测速仪辅助捷联惯性导航系统初始对准的卡尔曼滤波模型。步骤三：利用卡尔曼滤波器对SINS初始误差状态进行估计，完成对准任务。本发明是一种适用于初始大方位失准角条件下的SINS/DVL组合导航系统初始对准方法，具有较高的工程应用价值。本发明利用载体系速度误差模型，并构建了SINS和DVL安装偏差角模型，模型精度高，实验证明所提方法对准精度高。
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公开(公告)号：CN115031724A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210279711.1
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种SINS/DVL紧组合系统DVL波束故障处理方法，步骤一、进行捷联惯性导航系统初始对准，然后将声学多普勒计程仪波束量测信息传送到捷联惯性导航系统；步骤二：构建捷联惯性导航系统状态参量X及状态方程；步骤三、选取捷联惯性导航系统量测量Z并构建量测方程，步骤四：利用基于新息的χ2检验方法对接收到的DVL波束量测信息进行故障检测，步骤五、根据不同波束故障情况，重构故障波束速度信息。本发明直接使用了DVL原始的波束量测信息，能够更加充分的获得可利用的有效信息，当部分波束量测出现故障时，本发明通过相应的波束信息故障处理方法使组合导航系统依旧维持较高的导航精度。
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公开(公告)号：CN119104086A
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202411099876.6
申请日：2024-08-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明设计一种基于相对惯性导航的传递对准方法，特别是一种基于惯导相对位置量测修正状态量的相对惯性导航传递对准方法，属于传递对准技术领域。针对以往相对惯性导航传递对准仅采用仿真数据验证的情况，本发明采用半物理实验仿真进行验证，针对现有的相对惯性导航传递对准仅可以处理初始姿态失准角为小角度的情况，新推导了相对惯性导航传递对准的系统误差方程，使其可以处理初始相对姿态角为大角度的情况；基于相对惯性导航的传递对准在保证较高对准精度的同时，还可以兼顾对准的快速性，以往对于此种传递对准的验证均为仿真验证，其真实性有待商榷，此发明采用惯导实际数据进行半物理仿真验证，进一步验证其有效性。
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公开(公告)号：CN115031725B
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202210280446.9
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种DVL多波束标定方法，包括：建立DVL波束量测结构模型，对模型进行四元数表示，选取状态量和量测信息，建立基于四元数表示的状态预测方程、量测预测方程和非线性量测方程的雅克比矩阵；使用EKF对四波束进行标定，将状态预测方程、量测预测方程和非线性量测方程的雅克比矩阵代入卡尔曼滤波器中得到安装偏差角四元数及结构角误差估计值；重置卡尔曼滤波器中状态量及状态先验协方差矩阵，状态量作为下一次滤波的状态初值，获得载体速度信息的迭代更新公式，重复迭代循环次数n，获得安装偏差角四元数及结构角误差估计值。本发明提高了标定精度，在迭代后具有更稳定的误差均值及标准差。
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公开(公告)号：CN115855038A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211465410.4
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨哈船智聚创新科技发展有限公司
Abstract: 本发明公开一种短时高精度姿态保持方法，包括：获取陀螺仪输出和加速度计输出；基于加速度计输出和当地重力加速度，得到自身初始姿态信息；基于自身初始姿态信息和陀螺仪输出，得到航向角，作为航向输出；基于加速度计输出和当地重力加速度，得到俯仰角和横揺角，并进行低通滤波处理，将低通滤波处理后的俯仰角和横揺角作为水平姿态输出，实现姿态测量。本发明能够在不依赖任何外界信息的条件下快速完成初始姿态的确定，后续姿态测量也无需接受任何外界信息，抗干扰能力强。经过剧烈角运动后仍能实现高精度的姿态测量，提高姿态计算的精度，实现较低成本条件下的高精度姿态测量。
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