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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：CN110319833B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201910612656.1
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种无误差的光纤陀螺捷联惯导系统速度更新方法。1.给定初始导航参数；2、设置采样周期h，实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；3、光纤陀螺捷联惯导系统测量船舶tk时刻姿态信息；4.递推测量tk+1时刻旋转坐标系相对于载体坐标系运动的旋转角速度αk+1；5.递推测量tk+1时刻比力积分转换增量6.递推测量tk+1时刻重力/互补速度增量7.递推测量tk+1时刻的速度完成捷联惯导系统速度更新。本发明在不增加硬件成本的情况下大幅度提高了速度更新的精度，并为下一步的位置更新提供了较高的精度。
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公开(公告)号：CN113175943A
公开(公告)日：2021-07-27
申请号：CN202110428787.1
申请日：2021-04-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种采用多重低通滤波单元的捷联惯导升沉测量方法，首先系统采集陀螺和加速度计数据，利用初始对准得到运载体的姿态信息，再由姿态信息得到载体坐标系和导航坐标系之间的姿态矩阵；再根据地理位置得到导航坐标系和半固定坐标系之间的方向余弦矩阵，利用方向余弦矩阵、加速度计的输出信息和重力信息得到一个粗略的垂向加速度；然后经过二重滤波单元和一次积分环节滤除低频信号得到较为精确的速度信号；同时将垂向加速度经过三重滤波单元和两次积分得到精确的升沉位移。该方法避免了传统加入高通滤波器引起的相位超前问题，可以为舰船减荡操作、舰载体升降机、舰载武器发射和各种海上平台升沉补偿提供参考。
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公开(公告)号：CN112611382A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011358976.8
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种带有相位补偿的捷联惯导系统升沉测量方法，首先对天向加速度计实时测量的信号先进行快速傅里叶变换获取对应海浪的运动频率完成升沉频率估计，然后对测量信号实现升沉滤波，再对升沉滤波器引起的相位超前误差进行补偿实现精确的实时升沉信息输出。本发明相对于现有技术考虑了升沉高通滤波器引起的相位超前误差以及实际应用中动态海况条件，有效解决了现有技术中升沉测量误差大和实时性差的缺点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111307114A
公开(公告)日：2020-06-19
申请号：CN201911203231.1
申请日：2019-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了基于运动参考单元的水面舰船水平姿态测量方法，属于船舶姿态测量技术领域。具体步骤包括：给定初始导航参数，捷联惯导系统初始对准得到初始四元数；系统采样周期设置并实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；利用陀螺输出信息得到计算四元数，进而得到载体坐标系与地理坐标系的关系矩阵，判断运载体运动状态；然后，利用和载体坐标系与地理坐标系之间的转移矩阵，得到失准角；获得失准角计算值后，对计算四元数进行更新和修正。即使系统有运动加速度时，依然保持失准角的最优计算，保证系统在不同运动状态下均具有较高的姿态测量精度，有效的提高了系统姿态测量精度。
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公开(公告)号：CN110763231A
公开(公告)日：2020-02-07
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：CN110319833A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910612656.1
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种无误差的光纤陀螺捷联惯导系统速度更新方法。1.给定初始导航参数；2、设置采样周期h，实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；3、光纤陀螺捷联惯导系统测量船舶tk时刻姿态信息；4.递推测量tk+1时刻旋转坐标系相对于载体坐标系运动的旋转角速度αk+1；5.递推测量tk+1时刻比力积分转换增量6.递推测量tk+1时刻重力/互补速度增量 7.递推测量tk+1时刻的速度完成捷联惯导系统速度更新。本发明在不增加硬件成本的情况下大幅度提高了速度更新的精度，并为下一步的位置更新提供了较高的精度。
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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：CN110763188A
公开(公告)日：2020-02-07
申请号：CN201910976972.7
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C5/00
Abstract: 本发明涉及一种适用于捷联惯导系统的带杆臂补偿的升沉测量方法，所述方法包括如下步骤：给定初始导航参数t＝0时刻：捷联惯导系统初始对准得到初始纵摇姿态角θ(0)、初始横摇姿态角γ(0)、初始艏摇角ψ(0)、主航向角ζ(0)；系统设置采样周期h，实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；递推测量tk时刻载体坐标系b与半固定坐标系s的关系矩阵；利用方向余弦矩阵 和加速度计的输出计算得到捷联惯导系统安装点处的升沉加速度；利用陀螺的输出和捷联惯导系统安装点与舰船重力中心点之间的杆臂误差在载体坐标系的投影得到重力中心处的升沉加速度；升沉滤波器F(k)对重力中心处的升沉加速度进行滤波处理。本发明实现了捷联惯导系统带杆臂补偿的的升沉测量，提高了船舶的可操作性。
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