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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
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。
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公开(公告)号：CN107588771B
公开(公告)日：2020-08-07
申请号：CN201710750332.5
申请日：2017-08-28
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于李群描述的捷联惯性导航解算方法，采用李群描述代替传统四元数算法中的四元数描述进行捷联解算，将姿态矩阵和载体速度构建成SE(3)群，通过对惯性敏感器件采集到的数据积分用来对SE(3)群进行迭代更新。本发明直接对姿态矩阵进行计算，可以有效避免传统四元数捷联解算过程中由于四元数描述而产生的非唯一性问题和归一化计算过程，并且省略了传统四元数捷联解算过程中四元数和姿态矩阵之间相互转换的计算过程，避免了转换计算所带来的不可避免的误差，在确保解算精度的同时减少了计算量，在实际工程中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN110926499A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201910996472.X
申请日：2019-10-19
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于李群最优估计的SINS捷联惯性导航系统晃动基座自对准方法，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。并利用李群的左乘不变性以及李群与李代数之间的指数映射对状态相关误差进行等效变换，建立等效的状态无关李代数滤波方程，再通过等效方程对初始姿态进行估计。本发明将李群模型下的状态相关噪声等效为李代数下的状态无关噪声，相比于传统的李群模型，建立了更为精确的李群线性对准模型，避免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。本方法大幅度缩短了对准时间，有效提高对准精度，更适合于实际工程应用。
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公开(公告)号：CN109931955A
公开(公告)日：2019-06-25
申请号：CN201910200910.7
申请日：2019-03-18
Applicant: 北京工业大学
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。
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