公开(公告)号：CN112229421A

公开(公告)日：2021-01-15

申请号：CN202010973054.1

申请日：2020-09-16

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 裴福俊 ,  杨肃 ,  尹舒男 ,  朱德森 ,  张恒铭

IPC: G01C25/00

Abstract: 本发明公开了基于李群最优估计的捷联惯性导航晃动基座粗对准方法，采用李群描述代替传统四元数描述实现对SINS姿态变换的计算，利用李群微分方程建立基于李群描述的线性初始对准滤波模型。并根据李代数的物理定义，利用预测向量与观测向量向量乘积的方向和预测向量与观测向量之间的夹角来计算误差李代数。利用SO(3)群与李代数之间的映射关系对初始旋转矩阵进行补偿。该方法避免了避免TRIAD方法需要非共线矢量观测的缺点提高了对准速度，并且不存在基于Wahba问题的方法存在的非凸问题，提高了对准精度，更适合于实际工程应用。

公开(公告)号：CN112212889A

公开(公告)日：2021-01-12

申请号：CN202010975160.3

申请日：2020-09-16

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 裴福俊 ,  尹舒男 ,  杨肃 ,  张恒铭

IPC: G01C25/00

Abstract: 本发明公开了基于特殊正交群最优估计的SINS捷联惯性导航系统晃动基座粗对准方法，该方法采用特殊正交群描述代替传统四元数描述实现对SINS姿态变换的计算，利用特殊正交群微分方程建立基于特殊正交群描述的线性粗对准模型，设计了一种基于矢量间余弦关系的新的姿态误差函数。本发明采用姿态误差函数的梯度作为新息项，使得姿态误差沿着梯度方向快速收敛，从而大幅度缩短了对准时间；使用特殊正交群描述姿态，避免了传统四元数描述初始姿态矩阵而产生的非唯一性和非线性问题，有效提高了对准精度。本发明在实际工程中具有实用价值。

公开(公告)号：CN109931955B

公开(公告)日：2020-11-27

申请号：CN201910200910.7

申请日：2019-03-18

Applicant: 北京工业大学

Inventor： 裴福俊 ,  蒋宁 ,  徐浩 ,  朱德森 ,  尹舒男

IPC: G01C25/00

Abstract: 本发明公开了基于状态相关李群滤波的捷联惯性导航初始对准方法，使用李群和李代数描述载体的姿态，建立模型，将初始对准问题转化成姿态估计问题进行对准。SVD分解法是基于最小二乘原理的数学解算方法，无法考虑到观测矢量中的噪声项，解算过程包含了大量噪声信息，在实际环境当中干扰较大，惯性单元噪声很难统计造成数值解算精度大幅下降。由于模型线性化时带来的误差导致估计精度下降。四元数滤波算法的精度优于数值解算的方法，然而构建四元数量测方程时需要也需要对模型进行线性变换对滤波结果的精度和收敛速度都有影响。本发明提出的方法基于李群直接对量测模型进行建模不需要线性化，并且考虑到状态相关不确定噪声对系统的影响。