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公开(公告)号：CN112284384B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202011156769.4
申请日：2020-10-26
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑量测异常的威力集群式多深海潜航器协同定位方法，在当地地理坐标系下建立了状态误差方程和考虑主从深海潜航器的相对距离测量信息异常的量测方程，为完成多深海潜航器协同定位提供数学模型。其次，根据多深海潜航器协同定位的特点以及Krein空间线性估计理论，引入乘性噪声和参数不确定性，在考虑量测异常的情况下设计了新形式Krein空间的协同导航的鲁棒后验滤波方程。同时，设计自适应算法对滤波器建模的参数不确定性进行在线估计和补偿，提高协同定位物理过程与所建数学模型的匹配度。最终实现威力集群多深海潜航器整体的高精度、高可靠性协同导航定位。
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公开(公告)号：CN112683271B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202011495862.8
申请日：2020-12-17
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种考虑可观测性的水域观测平台的组合定位方法。水域观测平台在复杂水域场景中，容易受到外界干扰影响，其导航信息无法与所建立的动力学模型匹配上，导致定位精度、可靠性下降。本发明建立了18维系统状态量的水域观平台导航状态误差方程以及测速信息、深度信息的量测方程，在导航滤波过程中分析可观测性的特征向量和特征值，判断由多传感器融合算法所得到的结果真实反映导航系统状态的程度。其次，根据可观测性特征值设计自适应算法提高动力学模型和观测平台运动学过程的匹配度。同时，为抑制不可观测状态对滤波器的反馈污染，设计主动降维滤波。最终以期解决水域观测平台导航系统定位精度下降的问题，提高观测平台的作业效率。
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公开(公告)号：CN108344413B
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN201810122739.8
申请日：2018-02-07
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔器导航系统，包括微机电系统惯性测量单元，全球卫星定位系统接收模块，电子罗盘，三轴磁力计，压力计，数字信号处理模块，所述微机电系统惯性测量单元集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪，所述全球卫星定位系统接收模块用于系统在状态切换过程中对水下滑翔器的位置和姿态进行校正，并将校正融合后的数据传递给下一个工作状态，所述电子罗盘和三轴磁力计用来辅助微机电系统惯性测量单元进行航向信息的校正。本发明用于水下滑翔器不同精度要求下的自主导航，具有灵活性高，稳定性好，适应性强一系列优点，能够在兼顾功耗与精度的要求下准确有效地得到水下滑翔器的位姿信息。
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公开(公告)号：CN110703762A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201911064032.7
申请日：2019-11-04
Applicant: 东南大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种复杂环境下水面无人艇混合路径规划方法，包括如下步骤：根据已知环境信息建立二维栅格地图，并对地图进行膨胀处理；利用快速A*算法进行全局路径规划，生成一条预规划路径；利用DWA算法，根据水面无人艇的运动参数约束确定可行的速度采样空间并进行若干组采样，根据采样速度模拟轨迹并根据计算各条轨迹的评价函数，选择最优轨迹执行。本发明通过快速A*算法获得一条可行的全局路径，在此基础上利用DWA进行局部路径规划，可有效躲避动态障碍，保证水面无人艇在复杂环境下的安全航行，且可以满足实时性要求。
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公开(公告)号：CN109084757A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810659030.1
申请日：2018-06-25
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种飞机机翼运动与动态变形耦合速度误差计算方法，将飞机机翼等效为悬臂梁，其动态变形采用Euler-Bernoulli模型，分别针对不同的激振力进行了数学分析，推导出不同激振力下梁的形变位移；梁的形变位移包括刚体位移和动态弹性形变位移，进一步推导了刚体位移对应的速度和动态弹性位移对应的速度之间的幅值和相位关系；飞机机翼变形测量惯性导航系统主、子系统之间的杠杆臂为动态变化，将动态弹性位移对应的速度考虑到杠杆臂补偿过程中，对传递对准过程中速度误差表达式进行修正。相比现有的将主、子系统间的杠杆臂视为常值，本发明分析推导了动态杠杆臂主、子系统之间的传递对准速度误差，可提高传递对准的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112254718B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202010772026.3
申请日：2020-08-04
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提供了一种运动约束辅助的基于改进Sage‑Husa自适应滤波的水下组合导航方法，包括：建立多普勒计程仪误差模型；构建基于卡尔曼滤波的水下组合导航系统的状态方程；根据水下潜航器向心加速度和前向速度间的关系建立约束条件，构建完整运动约束模型；建立两个量测方程；建立滤波方程，在水下滑翔器正常行驶时采用标准卡尔曼滤波算法进行解算，当量测噪声发生变化时，采用改进的Sage‑Husa自适应滤波算法进行时间更新、量测更新和滤波更新。本发明能够提高水下组合导航系统的滤波精度，较好地抑制量测干扰时的滤波发散，具有较好的鲁棒性和可靠性。
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公开(公告)号：CN109141476A
公开(公告)日：2019-01-04
申请号：CN201811136759.7
申请日：2018-09-27
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种动态变形下传递对准过程中角速度解耦合方法。本发明的方法包括如下步骤：(1)轨迹发生器产生主惯导系统的姿态、速度和位置信息以及惯性器件的输出，用二阶马尔科夫模拟主惯导系统与子惯导系统之间的弯曲变形角和弯曲变形角速度(2)将动态变形分解为高频率、低幅值的振动变形和低频率、高幅值的弯曲变形，建立机翼动态变形下角速度模型；(3)推导出由主惯导系统与子惯导系统之间动态变形所引起的主惯导系统与子惯导系统之间的误差角度(4)推导出耦合误差角速度表达式并应用于传递对准角速度匹配过程中，提高传递对准的精度。本发明用于传递对准角速度匹配过程。
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公开(公告)号：CN108955676A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201810860281.6
申请日：2018-08-01
Applicant: 东南大学
CPC classification number: G01C21/005 , G01C21/165 , G01S19/47
Abstract: 本发明公开了一种深海潜器导航系统和用于深海潜器状态切换的位置数据融合方法，属于水下导航定位技术领域。深海潜器根据不同工作需求可以进行高精度和低精度工作状态切换，状态信息可以直接传递给下一状态，但由于系统采用惯性导航解算，误差会不断累积。为解决误差累积问题，本发明建立自适应神经模糊系统(ANFIS)对GPS和INS数据进行融合，当深海潜器浮至水面接收GPS信号时，采用GPS数据和INS数据对ANFIS进行训练，建立INS解算位置与GPS定位之间的误差关系；当深海潜器潜入水下进行工作时，利用INS数据和ANFIS训练过的数据进行位置解算。ANFIS实现思路清晰，可以有效解决GPS信号在水下失锁的问题，大幅提升深海潜器导航系统在水下工作时的定位精度。
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公开(公告)号：CN116380067A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310215059.1
申请日：2023-03-08
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提供了一种适应于挑战环境下的无人艇旋转调制惯导系统及方法，系统包括微机电惯性单元MEMS‑IMU、伺服电机、伺服驱动器、单轴旋转台、活动码环、导航定位解算板卡、航空插头和外壳框架；方法包括：建立基于最大后验估计思想的迭代容积卡尔曼滤波器；设计滤波器简化迭代更新结构；引入惩罚权函数快速降低离群值测量的权重。本发明提高了定位精度和导航参数补偿效果，提高单轴旋转MEMS捷联惯导系统在GNSS/DVL挑战环境下的适应能力，进一步满足GNSS/DVL挑战环境下无人艇作业的高精度、高可靠性定位定姿及导航需求。
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公开(公告)号：CN116147619A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310178614.8
申请日：2023-02-27
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种模糊自适应的协同导航信息融合方法，主要针对低成本多载体组成的集群进行协同定位。通过建立协同导航系统当地‑协同信息融合模型，利用集群内可通信的载体间实现位置信息与测距信息交互，在单点定位信息基础上利用协同信息扩维，同时在协同导航信息融合阶段建立模糊逻辑自适应控制器，充分利用协同测量新息均值及协方差，建立模糊规则，自适应调控迭代容积卡尔曼滤波器噪声相关参数，以实现低成本集群协同导航鲁棒的高精度定位。
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