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公开(公告)号：CN103900607B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201410080764.6
申请日：2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种可用于提高惯性导航系统的精度的基于惯性系的旋转式捷联惯导系统转位方法。本发明包括：获得初始捷联姿态矩阵；使IMU坐标系与惯性坐标系重合；使IMU坐标系与地心惯性系保持相对静止；控制IMU绕地心惯性坐标系的zi轴和yi轴按照次序进行转动：通过导航解算实时获得系统的导航参数。本发明所涉及的旋转方案基于惯性系，控制IMU始终相对绕惯性坐标轴按指定的角速度转动，从而可以避免在导航解算时地球自转角速度分量与器件误差耦合引起系统导航误差，从而系统精度不受地球自转角速度分量的影响。
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公开(公告)号：CN103940447B
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201410145821.4
申请日：2014-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法：将捷联惯导系统安装在载体上；利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波，并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc；获取低通巴特沃斯IIR数字滤波器的阶数N，并用此滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波；利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的加速度计信息获取修正角速度 利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的陀螺仪信息和修正角速度 获得对准姿态矩阵，完成系统初始对准的任务。本发明可用于提高捷联惯性导航系统的对准精度。
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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：CN103954282A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410076442.4
申请日：2014-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C21/16 , G01C21/203
Abstract: 本发明提供的是一种基于加速度计输出增量的捷联惯性导航方法。首先利用陀螺仪的输出计算出船舶的姿态信息和载体坐标系到地理坐标系之间的转换矩阵，然后利用解算得到的和载体坐标系到地理坐标系之间的转换矩阵将加速度计输出比力信息转换到地理坐标系，在地理坐标系上利用当前时刻的比力信息和上一时刻的比力信息得到当前时刻的加速度计输出增量，利用增量信息解算出舰船的加速度信息，然后利用计算得到的加速度信息解算出舰船的速度信息和位置信息。由于在计算加速度计输出增量时，利用当前时刻与上一时刻做差，将零位误差减掉，从而减小加速度计零位误差对系统的影响达到提高系统定位精度的目的。
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公开(公告)号：CN103940447A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410145821.4
申请日：2014-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法：将捷联惯导系统安装在载体上；利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波，并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc；获取低通巴特沃斯IIR数字滤波器的阶数N，并用此滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波；利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的加速度计信息获取修正角速度利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的陀螺仪信息和修正角速度获得对准姿态矩阵，完成系统初始对准的任务。本发明可用于提高捷联惯性导航系统的对准精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103471616A
公开(公告)日：2013-12-25
申请号：CN201310396476.7
申请日：2013-09-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种动基座SINS大方位失准角条件下初始对准方法。利用GPS信息确定载体的初始位置参数，采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据，运用解析法来完成动基座SINS的粗对准，初步确定载体的姿态信息。建立动基座SINS在大方位失准角情况下的非线性状态方程，并建立动基座条件下以速度误差为观测量的量测方程，利用CKF算法估计出平台失准角，利用平台失准角修正系统的捷联初始姿态矩阵，从而得到精确的捷联初始姿态矩阵，从而完成动基座SINS的精对准过程。本发明可以大幅提高SINS在动基座且方位为大失准角情况下的初始对准精度，为导航过程提供了更加准确的初始姿态矩阵。
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公开(公告)号：CN103900567B
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201410083235.1
申请日：2014-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明提供的是一种基于贝叶斯递推滤波的重力辅助捷联惯性导航方法。在捷联惯性导航系统中，在不加修正的条件下，捷联惯性导航系统解算的经度误差随着时间发散。为了抑制系统误差的发散，且不破坏捷联惯性导航系统隐蔽性的前提下，本发明提出了一种基于贝叶斯递推滤波的重力辅助捷联惯性导航方法。在获得量测信息后，将状态变量的先验概率密度，利用贝叶斯定律求取状态变量的后验概率密度，从而获得状态变量的全局最优解。在获得状态变量全局最优解之后，利用其对捷联惯性导航系统的位置误差进行修正，从而达到提高系统定位精度的目的。
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公开(公告)号：CN103455675B
公开(公告)日：2016-08-24
申请号：CN201310397651.4
申请日：2013-09-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于CKF的非线性异步多传感器信息融合方法。分别对各个传感器分别利用CKF估计出各自的状态变量，然后采用细分时间片方法将信息融合中心的时间间隔设定为各传感器间最高精度时间单位，在相应时刻对异步多传感器的估计结果进行判断和融合，得到更加精确的状态变量估计结果。本发明可以增强对异步多传感器信息的利用率，大幅提高多传感器系统中状态变量的估计精度，增强系统的生存能力。
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公开(公告)号：CN103389506B
公开(公告)日：2016-08-10
申请号：CN201310313646.0
申请日：2013-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S19/49
Abstract: 本发明公开了一种用于捷联惯性/北斗卫星组合导航系统的自适应滤波方法，其目的是改善由于系统噪声统计先验信息未知或者时变情况下导致常规卡尔曼滤波发散的问题，并提高捷联惯性/北斗卫星组合导航系统的定位精度。该方法通过引入关于新息协方差的衰减记忆平滑器，并基于该衰减平滑器对滤波器中的增益矩阵和系统噪声统计协方差进行在线估计与修正，能够根据新近新息序列的变化自适应地调节增益矩阵，进而达到改善滤波精度的目的。本发明所设计的自适应滤波方法用于捷联惯性/北斗卫星组合导航系统中，能够准确估计出系统的状态，而且经过输出补偿后能够解算出更加精确的姿态、速度和位置信息。
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公开(公告)号：CN103940443A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410085432.7
申请日：2014-03-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种利用系统测量组件相对惯性空间匀速转动时的输出值，快速标定出陀螺仪的所有误差参数值的陀螺仪误差标定的方法。本发明包括：将捷联惯导系统安装在转位机构上，转位机构的三根转动轴分别沿载体的右-前-上方向，系统开机预热后进行对准，获得初始捷联姿态矩阵；测量初始时刻IMU坐标系相对惯性坐标系的姿态角，控制转位机构带动IMU按照测量出的姿态角逐次转动，使IMU坐标系与惯性坐标系重合。本发明可消除系统中高频噪声的影响，且IMU相对惯性坐标系转动使陀螺仪的输出信号增大抗干扰性更强，此外该方法转位次序简单运算简便，可有效提高陀螺仪标定的速度和精度。
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