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公开(公告)号：CN104034328B
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201410216152.5
申请日：2014-05-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明属于应用曲线拟合方法的协同导航领域，具体为一种基于滤波方法和曲线拟合方法相结合的协同导航方法。本发明包括：建立从艇运动的系统方程和量测方程；滤波估计从艇轨迹；拟合数据保存；选取拟合向量；曲线拟合；利用拟合曲线预测下一个4秒从艇的位置。当从艇的轨迹近似为直线或机动性较弱时，由于MEMS陀螺误差较大且难以建立准确误差模型，这种方法相比滤波估计能提高定位精度。由于采用从艇当前位置之前的5个数据点进行拟合，充分利用了从艇的惯性，避免了使用之前全部数据点进行拟合多项式阶数高，难以准确估计从艇位置的缺点。
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公开(公告)号：CN104535080A
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201410698083.6
申请日：2014-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种大方位失准角下基于误差四元数的传递对准方法。包括以下几个步骤：将主惯导和子惯导安装在载体上，使主惯导完成自对准过程，建立主惯导载体系；根据获得的主惯导的导航信息作为初始值直接给需要对准的子惯导系统中，使当前子惯导系统完成一次装订粗对准过程；求得子惯导载体系和主惯导载体系之间的安装误差角，将安装误差角等价转换为误差四元数；将安装误差角中的动态变形角视为白噪声过程，得到白噪声过程参数；建立状态方程和状态观测方程，得到滤波模型，进行卡尔曼滤波，得到状态估计；得到子惯导的真实姿态，完成对准。本发明具有估计精度高、估计速度快的优点。
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公开(公告)号：CN103674068B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201310699913.2
申请日：2013-12-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于激光跟踪仪的传递对准的验证方法，该基于激光跟踪仪的传递对准的验证方法包括以下步骤：通过控制台、潜艇运动模拟器和精度评估系统搭建验证系统；试验系统正确组装，运行试验系统并进行数据采集，然后依次完成主惯导初始对准和传递对准，最后使用激光跟踪仪完成传递对准精度的评估；将主惯导系统和子惯导系统安装在高精度三轴转台的机械底板上，建立一个参考基准；使用基于激光跟踪仪的精度评估系统完成传递对准精度的评估。本发明采用激光跟踪仪，提高了采集数据的速度、精度，提高了工作效率。此外，本发明的方法具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便的显著优点。
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公开(公告)号：CN103697892B
公开(公告)日：2017-01-11
申请号：CN201310725949.3
申请日：2013-12-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种多无人艇协同导航条件下陀螺漂移的滤波方法，该滤波方法为：装有高精度惯导设备的两艘主艇交替向从艇发送加有时间戳的水声测距信号，从艇利用多普勒测速仪测得的速度和MEMS陀螺测得的航向进行航迹推算，并通过水声信号发送和接收的时间差乘以声速计算主从艇的距离，使用EKF算法对从艇的位置进行更新和修正，估计并补偿陀螺漂移。本发明采用扩展卡尔曼滤波方法对自身的航迹推位进行修正，估计并补偿MEMS陀螺初始航向偏差和漂移，提高了定位精度；为了提高可观测性，考虑两艘主艇交替向从艇发送测距信息，采用同一个状态先估计初始航向偏差，再彻底消除航向偏差并估计陀螺漂移，收到了很好滤波效果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105300382B
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201510726810.X
申请日：2015-10-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出基于惯性测量单元的大角度船体变形测量方法，同时采用CKF滤波方法，并能保证相对较高的精度。本发明包括：将两套惯性测量单元IMU1和IMU2分别安装在船体的中央位置和船首位置；建立变形角的非线性模型；推导两载体坐标系间的变换关系；确定IMU的误差模型；建立非线性状态方程；建立系统的观测方程；采用CKF算法进行时间更新与量测更新，对船体变形进行估计和监控。本发明建立了基于惯性测量匹配法的非线性模型，采用CKF滤波，其适用于非线性船体变形建模与测量，滤波精度要好于UKF。分析变形角参数设置不准确对估计的影响，并提出基于舰船姿态频谱分析的主频参数优化方法。
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公开(公告)号：CN104330094B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410525302.0
申请日：2014-10-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供断调平状态下平台惯导对准方法，把子惯导进入断调平状态初始时刻的地球系凝固于惯性空间中，将子惯导进入断调平状态初始时刻的主惯导平台系凝固于惯性空间中，将平台台失准角分成两部分，一部分为主惯导平台系与主惯导平台惯性系之间的夹角，另一部分即是子惯导平台系与主惯导平台惯性系之间的夹角，通过实时更新地理系相对于地心惯性系的余弦矩阵，在地心惯性系上对主、子惯导建立速度匹配误差模型，通过卡尔曼滤波得到子惯导平台与主惯导平台惯性系之间的夹角，再利用上述余弦矩阵，得到主、子惯导平台之间的失准角。本发明解决了传统速度匹配方法无法对Z轴失准角进行估计的问题，提高了Z轴方向上失准角的可观测度。
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公开(公告)号：CN103528536B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201310482660.3
申请日：2013-10-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于光纤陀螺惯导系统的船体变形测量方法。该方法在舰船中部及船首位置甲板处安装两套光纤陀螺惯导系统，建立光纤陀螺陀螺漂移及船体变形数学模型，设计船体变形卡尔曼滤波器，通过实时处理两套光纤陀螺敏感到的角速率之差，估计出船体静态变形与动态变形，实现对船体变形的测量。该方法是一种间接的估计方法，相比于传统的光学直接测量方法，操作简便，而且数据采集处理频率高，适用于船体动态变形的测量，精度可达30角分。
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公开(公告)号：CN104034328A
公开(公告)日：2014-09-10
申请号：CN201410216152.5
申请日：2014-05-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/20
Abstract: 本发明属于应用曲线拟合方法的协同导航领域，具体为一种基于滤波方法和曲线拟合方法相结合的协同导航方法。本发明包括：建立从艇运动的系统方程和量测方程；滤波估计从艇轨迹；拟合数据保存；选取拟合向量；曲线拟合；利用拟合曲线预测下一个4秒从艇的位置。当从艇的轨迹近似为直线或机动性较弱时，由于MEMS陀螺误差较大且难以建立准确误差模型，这种方法相比滤波估计能提高定位精度。由于采用从艇当前位置之前的5个数据点进行拟合，充分利用了从艇的惯性，避免了使用之前全部数据点进行拟合多项式阶数高，难以准确估计从艇位置的缺点。
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公开(公告)号：CN103712625A
公开(公告)日：2014-04-09
申请号：CN201310713137.7
申请日：2013-12-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种估计初始航向偏差滤波的方法，该估计初始航向偏差滤波的方法包括以下步骤：准备装有高精度惯导设备的两艘主艇交替向从艇发送加有时间戳的水声测距信号；从艇利用多普勒测速仪测得的速度和MEMS陀螺测得的航向进行航迹推算，并通过水声信号发送和接收的时间差乘以声速计算主从艇的距离；使用卡尔曼滤波算法对从艇的位置进行更新和修正，估计并补偿陀螺的初始航向偏差。本发明通过主艇无线电广播位置信息，从艇被动接受主艇发射的无线电信号，提高了扩展性，用两主艇和一从艇可以模拟多从艇的情形；从艇安装低精度惯导设备进行推位，并通过测量和主艇的距离利用主艇的高精度惯导设备，提高了定位精度，大大降低了设备的成本。
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