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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：CN103900608B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410105384.3
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于四元数CKF的低精度惯导初始对准方法。首先利用加速度计和磁强计的测量值进行粗对准，得到粗略的姿态矩阵。然后利用GPS提供的准确外界信息，取位置和速度误差作为量测量，通过四元数CKF进行非线性滤波，得到姿态误差矩阵。最后利用姿态误差矩阵进行校正，得到精确的姿态矩阵。本发明利用加速度计和磁强计分别对重力加速度和磁力的量测值，进行粗对准。解决了在低精度惯性器件的条件下，由于陀螺性能低，无法正确敏感地球自转角速率，不能应用传统粗对准方法的问题；另一方面，本方法中提出的四元数CKF能适用于大角度误差的非线性模型，可以在大方位失准角的条件下依然很好的完成对准，且对准精度高。
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公开(公告)号：CN103925924A
公开(公告)日：2014-07-16
申请号：CN201410172297.X
申请日：2014-04-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种空间稳定惯导系统阻尼切换延迟和超调控制方法。在空间稳定惯导系统处于阻尼状态时，始终保存当前时刻之前5分钟内的系统的原始数据；当载体在机动时，对惯导系统的阻尼模式进行判断，并可利用所存储的前5分钟系统原始数据，恢复系统的无阻尼状态，有效消除阻尼切换的延时；此外，在阻尼状态与无阻尼状态进行切换时，将惯导相对外参考系统的初始速度差和初始高度差引入到积分器的输入端，使阻尼切换过程中系统修正回路仍满足舒拉调谐条件，抑制阻尼对系统输出产生的超调现象。该方法可以有效避免空间稳定惯导系统阻尼网络变化导致的系统平衡状态被破坏，保证了空间稳定惯导系统的精度和自主性。
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公开(公告)号：CN103900613A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410125859.5
申请日：2014-03-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明涉及一种基于磁力计N阶距检测的MEMS系统误差估计方法，首先利用磁力计输出的磁场强度，利用N阶矩检测法判断系统是否受到外界磁场干扰，若所测试的N阶距差值若小于等于阈值，则触发MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器工作，结合磁力计输出估计出MEMS系统的位置、速度、姿态误差，以及MEMS陀螺的刻度系数误差、陀螺漂移；若大于阈值，则MEMS系统误差估计卡尔曼滤波器关闭。本发明方法可以在无卫星信号条件下，实现MEMS系统误差的估计，维持MEMS系统的自主性及精度可靠性。
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公开(公告)号：CN103900608A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410105384.3
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明提供的是一种基于四元数CKF的低精度惯导初始对准方法。首先利用加速度计和磁强计的测量值进行粗对准，得到粗略的姿态矩阵。然后利用GPS提供的准确外界信息，取位置和速度误差作为量测量，通过四元数CKF进行非线性滤波，得到姿态误差矩阵。最后利用姿态误差矩阵进行校正，得到精确的姿态矩阵。本发明利用加速度计和磁强计分别对重力加速度和磁力的量测值，进行粗对准。解决了在低精度惯性器件的条件下，由于陀螺性能低，无法正确敏感地球自转角速率，不能应用传统粗对准方法的问题；另一方面，本方法中提出的四元数CKF能适用于大角度误差的非线性模型，可以在大方位失准角的条件下依然很好的完成对准，且对准精度高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103791900A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410061812.7
申请日：2014-02-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于流体力学的拖体水下定位方法。本发明是利用流体力学的基本原理，根据拖体在水下力的平衡，求得拖体和拖揽连接处的拖揽张力和拖拽角，然后利用逐步逼近法计算拖体在拖船后的距离以及在水下深度，再由拖船导航信息计算出拖体所在的经纬度。本方法计算简单可靠，应用成本低，为确定拖体在水下位置提供了一种简易方法。
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公开(公告)号：CN103499354A
公开(公告)日：2014-01-08
申请号：CN201310449336.1
申请日：2013-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种基于内曼—皮尔逊准则的零速检测方法，该方法包括：手持掌上电脑实时接收单兵导航系统中脚步运动时传感器输出的量测信息；根据系统采样频率和数据传输速率确定窗口函数N；利用双假设检验理论将零速检测问题转化为模型化数学问题，并求得内曼—皮尔逊准则下的零速检测不等式；确定微型惯性测量单元传感器输出信号及掌上电脑接收信号的数学模型；求出微型惯性测量单元传感器输出信号的联合概率密度函数；利用未知信号元素的极大似然估计值取代零速检测不等式中未知元素得到广泛概率似然比不等式；将微型惯性测量单元输出数据代入广泛概率似然比不等式中，进而检测零速状态。本发明使检测方法问题数学化、模型化，提高了检测精度。
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公开(公告)号：CN103925924B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410172297.X
申请日：2014-04-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种空间稳定惯导系统阻尼切换延迟和超调控制方法。在空间稳定惯导系统处于阻尼状态时，始终保存当前时刻之前5分钟内的系统的原始数据；当载体在机动时，对惯导系统的阻尼模式进行判断，并可利用所存储的前5分钟系统原始数据，恢复系统的无阻尼状态，有效消除阻尼切换的延时；此外，在阻尼状态与无阻尼状态进行切换时，将惯导相对外参考系统的初始速度差和初始高度差引入到积分器的输入端，使阻尼切换过程中系统修正回路仍满足舒拉调谐条件，抑制阻尼对系统输出产生的超调现象。该方法可以有效避免空间稳定惯导系统阻尼网络变化导致的系统平衡状态被破坏，保证了空间稳定惯导系统的精度和自主性。
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公开(公告)号：CN103927580B
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201410172296.5
申请日：2014-04-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06N3/00
Abstract: 本发明公开一种基于改进人工蜂群算法的工程约束参数优化方法。该方法用目标函数和等式(或不等式)约束描述工程约束参数优化问题；根据参数取值范围，初始化人工蜂群；以概率M选取参数向量中部分参数作为调整对象，自适应调节搜索步长，令引领蜂在邻域内随机搜索蜜源；跟随蜂根据各蜜源对应的代价函数值fi，由fi获取适应度函数值fiti，进而得到转移至各蜜源概率Pi，并判断是否进行位置更新；在每次迭代搜索过程中，记录当前的最优解，经过有限次迭代搜索，得到参数的最优估计值。本发明使搜索步长随搜索次数自适应变化，在不影响搜索准确度的前提下，有效地减少搜索时间，提高搜索效率。
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公开(公告)号：CN103901496A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410114492.7
申请日：2014-03-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V7/16
Abstract: 本发明提供的是一种基于光纤陀螺SINS与北斗的重力测量方法。利用光纤陀螺捷联惯导系统测量载体的比力信息和方向余弦矩阵，同时测量载体的位置信息和航向值，北斗卫星导航系统测量载体在地理坐标系下的加速度信息和速度信息。比力信息和方向余弦矩阵经导航解算方程得到载体在地理坐标系下的比力值ft，根据位置信息知道纬度信息又知道航向值K和北斗提供的速度值v，计算厄特弗斯效应的修正值又知道载体在地理坐标系下的载体比力值和速度值，就知道地理坐标系垂直方向下的重力值。本发明解决了传统的相对重力仪虽然能动态大范围测量重力值，但不能测量绝对值的缺点。
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