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公开(公告)号：CN112629538B
公开(公告)日：2023-02-14
申请号：CN202011462399.7
申请日：2020-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于舰船导航制导与控制技术领域，具体涉及一种基于融合互补滤波和卡尔曼滤波的舰船水平姿态测量方法。本发明利用实时采集的微机电惯性测量单元陀螺仪输出信号和加速度计输出信号进行捷联惯性导航解算，综合利用各传感器的优点，实现了系统高精度的水平姿态测量。本发明通过卡尔曼滤波后的导航参数对机动状态下载体的线加速度和哥氏加速度进行补偿，并采用互补滤波补偿陀螺积分误差，使水平姿态保持较高精度输出，即使系统存在运动线加速度时，依然保证互补滤波的效果以及失准角的最优计算，有效的提高了系统姿态测量精度，具有一定的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN112629538A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011462399.7
申请日：2020-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于舰船导航制导与控制技术领域，具体涉及一种基于融合互补滤波和卡尔曼滤波的舰船水平姿态测量方法。本发明利用实时采集的微机电惯性测量单元陀螺仪输出信号和加速度计输出信号进行捷联惯性导航解算，综合利用各传感器的优点，实现了系统高精度的水平姿态测量。本发明通过卡尔曼滤波后的导航参数对机动状态下载体的线加速度和哥氏加速度进行补偿，并采用互补滤波补偿陀螺积分误差，使水平姿态保持较高精度输出，即使系统存在运动线加速度时，依然保证互补滤波的效果以及失准角的最优计算，有效的提高了系统姿态测量精度，具有一定的工程应用价值。
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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：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：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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114166216B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111410041.4
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种ARU正置与倒置安装的水平姿态测量方法，包括以下步骤：1.对ARU姿态参考单元系统进行初始对准；2.以水平失准角和陀螺漂移作状态量初始化卡尔曼滤波器；3.递推k时刻的姿态四元数Qk；4.计算修正前的k时刻的水平姿态角；5.卡尔曼滤波时间更新；6.选取加速度计输出fp做量测量进行量测更新，利用更新后的状态量对修正前的k时刻的水平姿态角进行修正，并对其进行处理获得正确的水平姿态角。重复进行步骤3‑6就完成了ARU正置与倒置安装的水平姿态的测量。本发明解决了ARU正置与倒置安装情况下的水平姿态测量的问题。
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公开(公告)号：CN113175926B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202110428645.5
申请日：2021-04-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于运动状态监测的自适应水平姿态测量方法，基于新建立的状态空间模型，将水平姿态角作为状态变量，补偿随机常值零偏的角速度增量Δωb作为系统方程的控制输入，补偿随机常值零偏的比力fb作为量测量，同时对载体机动状态的判断条件进行改善，综合利用MEMS‑IMU输出的加速度信息和角速度信息对载体机动信息进行判断判断，实现对滤波器量测噪声阵的自动调整，有效降低了载体机动对水平姿态解算的影响。该方法对载体机动状态无特殊要求，能够在无外界信息辅助的情况下，保证系统在不同运动状态下具有较高的姿态测量精度。
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公开(公告)号：CN112611382B
公开(公告)日：2022-06-21
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：CN114166216A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111410041.4
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种ARU正置与倒置安装的水平姿态测量方法，包括以下步骤：1.对ARU姿态参考单元系统进行初始对准；2.以水平失准角和陀螺漂移作状态量初始化卡尔曼滤波器；3.递推k时刻的姿态四元数Qk；4.计算修正前的k时刻的水平姿态角；5.卡尔曼滤波时间更新；6.选取加速度计输出fp做量测量进行量测更新，利用更新后的状态量对修正前的k时刻的水平姿态角进行修正，并对其进行处理获得正确的水平姿态角。重复进行步骤3‑6就完成了ARU正置与倒置安装的水平姿态的测量。本发明解决了ARU正置与倒置安装情况下的水平姿态测量的问题。
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公开(公告)号：CN116929342A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310718292.1
申请日：2023-06-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16 , G01S19/49 , G01S19/40 , G06F16/29 , G06N3/0464 , G06N3/0442 , G06N3/048 , G06N3/084
Abstract: 本发明公开了一种基于双通道的GNSS/INS组合导航辅助方法，进行数据预处理，包括数据归一化、划分数据集、将一维序列信息转换为三维张量信息，将数据输送给双通道LSTM‑GRU模型，令双通道中的模型同时进行训练和预测，两个通道的模型采取同样的模型结构，不同的模型参数，每个通道中的模型均包括LSTM模块、GRU模块，双通道各自单独输出经、纬度增量信息，最后分别对预测结果进行数据积分处理，进而输出GNSS预测轨迹。本发明训练效率更高且保留了模型对历史信息有选择地保留和利用的能力，在辅助GNSS/INS组合导航系统方法中，本发明更具针对性地对经、纬度信息进行预测，令经、纬度信息的预测效果达到最佳。
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