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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：CN114166217A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111411531.6
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了基于变结构多模型的载体挠曲变形角的估计方法，首先根据载体挠曲变形建立13个子模型，5个模型群；其次利用运行的模型群中的子模型的最大模式概率与检测门限比较作为激活候选模型群的决策；再利用加权残差的平方和作为模型群切换的“硬”规则，选择最合适的模型群；最后在选择最合适的模型群进行交互式模型滤波，输出最终的挠曲变形角的估计。本发明能够较快的估计出具有较高精度的载体挠曲变形角，有效降低了挠曲变形的影响。
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公开(公告)号：CN109059905A
公开(公告)日：2018-12-21
申请号：CN201810589241.2
申请日：2018-06-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C21/16
Abstract: 本发明提供了一种船用捷联惯导系统外杆臂测量方法，属于船舶领域。步骤如下：1、人工输入参数；2、捷联惯导系统动基座初始对准过程结束，进入导航工作状态，输出相应参数；3、由步骤1以及步骤2得到的信息测量得到4、通过差分计算得到外杆臂测量中间量；5、利用步骤2得到的捷联姿态矩阵实现捷联惯导系统对在载体坐标系下的tk时刻外杆臂估测步骤6、由步骤5估测20次值，k＝1、2、···20，求其均值得到外杆臂的最终测量值。相对于采用速度匹配估测外杆臂方法，本发明为动力学补偿方法，所需变量获取容易，可以有效地、实时地估测外杆臂，解决量测速度中姿态误差对外杆臂估测精度的影响。
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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：CN110196050A
公开(公告)日：2019-09-03
申请号：CN201910455262.X
申请日：2019-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种捷联惯导系统垂向高度和速度测量方法。充分预热惯性测量单元，连续采集加速度计和陀螺仪的输出；利用陀螺和加速度计的输出数据完成捷联惯导系统的初始对准，获得初始捷联姿态矩阵；计算比力在垂向通道的投影分量；捷联惯性导航系统进行惯性解算，获得东向速度、北向速度和纬度信息；启动深度计开始工作，提供垂向外部参考高度，在捷联惯性导航系统的垂向通道中加入阻尼网络，设置阻尼参数，测量阻尼后的垂向高度和垂向速度。本发明提供的垂向高度和垂向速度测量方法，可完成对捷联惯性导航系统垂向高度和垂向速度的高精度测量，能实现捷联惯性导航系统在垂向的精确导航定位，且能使系统保持较好的动态性，适合于工程应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104776847B
公开(公告)日：2017-10-03
申请号：CN201510166508.3
申请日：2015-04-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种适用于水下导航系统单点估计陀螺漂移的方法。水下航行器进入导航状态后，惯导系统计算并输出导航参数；多普勒计程仪测得航行器对地的艏艉速度；将惯导系统输出的地理坐标系下的东向速度和北向速度减去地理坐标系下的多普勒计程仪的东向速度和北向速度得到t时刻速度误差；根据速度误差得到天向陀螺漂移；根据天向陀螺漂移对惯导系统天向陀螺仪输出进行补偿。本发明利用一点外部速度信息进行陀螺漂移估计，能够提高惯导系统精度。
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公开(公告)号：CN106643706A
公开(公告)日：2017-05-10
申请号：CN201610810893.5
申请日：2016-09-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明具体涉及一种应对光纤陀螺受环境温度影响而造成漂移突变情况下的应对环境温度突变的光纤惯导系统姿态测量方法。本发明包括：首先用GPS全球定位系统确定载体的初始纬度，根据光纤陀螺仪和加速度计的输出信息，利用解析式粗对准法对静基座条件下的光纤惯导系统进行粗对准，确定初步的捷联矩阵T，完成粗对准过程；光纤陀螺的光纤环上装有温度检测装置，可以在精对准过程中对环境温度进行采样，采样频率为每秒一次，从而可以实时监测环境温度的梯度。本发明通过温度检测装置测量光纤惯导系统对准环境的温度变化梯度，将初始对准的精对准过程在两种方式下进行切换，可以保证系统快速、精确的完成对准任务，最终提高了初始姿态角的测量精度。
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公开(公告)号：CN114166217B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111411531.6
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了基于变结构多模型的载体挠曲变形角的估计方法，首先根据载体挠曲变形建立13个子模型，5个模型群；其次利用运行的模型群中的子模型的最大模式概率与检测门限比较作为激活候选模型群的决策；再利用加权残差的平方和作为模型群切换的“硬”规则，选择最合适的模型群；最后在选择最合适的模型群进行交互式模型滤波，输出最终的挠曲变形角的估计。本发明能够较快的估计出具有较高精度的载体挠曲变形角，有效降低了挠曲变形的影响。
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公开(公告)号：CN110763231B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN201910978003.5
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/18
Abstract: 本发明提供了一种适用于光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新方法，属于捷联惯导领域。包括以下步骤：1.给定初始导航参数；2.系统设置采样周期，姿态解算周期，实时采集三个轴上经过平均滤波处理后的光纤陀螺输出信号；3.相位补偿数字滤波器对采集到的光纤陀螺滤波信号进行相位补偿，得到无相位延迟的陀螺输出信号；4.递推测量tk+1时刻的旋转角速度；5.递推测量tk+1时刻载体坐标系到旋转坐标系的转换矩阵；6.递推测量tk+1时刻旋转坐标系到tk时刻载体坐标系b的转换矩阵；7.递推测量tk+1时刻载体坐标系到tk时刻载体坐标系的转换矩阵，结合上一解算周期的结果就完成了适用于光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新。本发明解决了光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新问题。
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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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