高过载环境下的捷联惯性导航系统陀螺信号智能滤波方法

    公开(公告)号:CN103196446A

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201310080881.8

    申请日:2013-03-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高过载环境下的捷联惯性导航系统陀螺信号智能滤波方法,其主要目的在于:建立3个BP网络模拟高过载环境下X、Y、Z三个轴上的陀螺输出,捷联惯性导航系统的陀螺和加速度计直接安装在载体上;根据加速度计输出进行判断载体是否处于进入高过载环境,当加速度计输出大于设定阈值时,则视为进入高过载环境,否则视为非高过载环境;当判断结果为非高过载环境,则将3个陀螺输出用于导航计算并将陀螺输出作为BP网络在线训练样本,以保证网络参数与当前载体运动态势的一致性;当判断结果为进入高过载环境时,则3个BP网络工作在模拟输出状态,模拟陀螺信号输出,保证捷联惯性系统的平稳工作。

    一种结合地形和环境特征的水下导航定位方法

    公开(公告)号:CN104075715B

    公开(公告)日:2017-09-01

    申请号:CN201410320791.6

    申请日:2014-07-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种结合地形和环境特征的水下导航定位方法,根据地形信息量判断水下潜器的规划航迹中各个子区域是否可匹配,若可匹配则采用地形辅助惯性导航系统实现定位,若不可匹配则采用同步定位与构图算法辅助主惯性导航系统实现定位。本发明通过对导航区域地形信息量的计算,将海底地形划分为地形可匹配区域及地形不可匹配区域。针对不同的区域,采用不同的导航算法实现对主惯性导航系统的位置误差修正,具有更高的自主性。

    一种基于地形信息量的水下智能自适应地形匹配方法

    公开(公告)号:CN103743402B

    公开(公告)日:2016-06-08

    申请号:CN201410002945.7

    申请日:2014-01-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于地形信息量的水下智能自适应地形匹配方法,其主要目的在于解决水下航行区由于地形信息量不充分或不完整导致地形辅助导航系统的误差增大,以至不能满足航行器长时间精确导航定位需求的问题。本发明的主要步骤包括:航行区内不同地形特征参数值的计算、基于智能方法的地形信息量综合指标计算,基于地形信息量综合指标值的采样时间计算、自适应地形匹配算法。本发明可以有效改善航行区域地形信息量不足引起的匹配误差增大以至不能匹配的问题,以及使用单一地形特征指标会导致对地形信息量的评价不全面的问题,利用智能方法综合考虑各个指标的影响,基于地形信息量自适应调节采样时间增大匹配范围并提高匹配精度。

    一种基于克里金方法的水下地形数字高程建立方法

    公开(公告)号:CN103530904B

    公开(公告)日:2016-03-23

    申请号:CN201310539117.2

    申请日:2013-11-04

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于克里金方法的水下地形数字高程建立方法,其主要目的在于解决水深数据水深值变化幅度较大时引起数字高程建立过程中一些位置点存在水深误差较大的问题,所述方法步骤:初始水深数据的载入、根据水深数据建立水下不规则三角网地形、不规则三角网地形的空间优化、初始水深数据的变异结构分析、不规则三角网地形的水深克里金插值过程以及水深插值结果误差补偿。本发明方法通过不规则三角网地形的地形起伏选取克里金插值数据生成规则格网数字高程,相比直接通过初始水深数据插值生成规则格网数字高程,解决了水深数据水深值变化幅度较大引起规则格网数字高程误差较大的问题。

    一种惯性传感器IMU信号模数转换模块

    公开(公告)号:CN103248364B

    公开(公告)日:2016-02-10

    申请号:CN201310125961.0

    申请日:2013-04-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种惯性传感器IMU信号模数转换模块,其实现了200Hz的高速同步采样,并且在采样前对陀螺仪和加速度计信号进行了两级运放预处理,将信号放大、滤波及整流后使用,采样后进行实时数据建模及补偿提高其采样精度。同时实时报告IMU故障及工作温度,提高捷联系统和组合导航系统的可靠性及容错性。

    一种捷联惯性导航系统非线性对准方法

    公开(公告)号:CN102519460B

    公开(公告)日:2014-11-05

    申请号:CN201110406451.1

    申请日:2011-12-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 一种捷联惯性导航系统非线性对准方法,通过采集光纤捷联惯性导航系统加速度计和光纤陀螺仪的数据并做去噪处理,利用解析法和罗经法实现粗对准和精对准过程,接着建立针对姿态角和方位角均为大失准角的基于四元数的捷联惯性导航系统非线性误差模型,建立以速度作为观测量的观测模型,在此模型基础上用改进的UKF算法进行迭代滤波估计,得到平台失准角,不断闭环反馈修正前一周期的捷联惯性系统姿态矩阵,从而完成精确的初始对准过程。本方法无需利用其他传感器信息,保证初始对准的安全性和保密性;引入基于四元数误差的非线性系统误差模型,不作线性化处理来保证模型的精度;减低计算复杂度,对所建立的非线性系统进行滤波完成精对准。

    一种结合地形和环境特征的水下导航定位方法

    公开(公告)号:CN104075715A

    公开(公告)日:2014-10-01

    申请号:CN201410320791.6

    申请日:2014-07-07

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01C21/165 G01C21/20

    Abstract: 本发明公开了一种结合地形和环境特征的水下导航定位方法,根据地形信息量判断水下潜器的规划航迹中各个子区域是否可匹配,若可匹配则采用地形辅助惯性导航系统实现定位,若不可匹配则采用同步定位与构图算法辅助主惯性导航系统实现定位。本发明通过对导航区域地形信息量的计算,将海底地形划分为地形可匹配区域及地形不可匹配区域。针对不同的区域,采用不同的导航算法实现对主惯性导航系统的位置误差修正,具有更高的自主性。

    一种车载捷联/卫星紧组合无缝导航方法

    公开(公告)号:CN103487820A

    公开(公告)日:2014-01-01

    申请号:CN201310462886.7

    申请日:2013-09-30

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01S19/47 G01C21/28

    Abstract: 本发明公开了一种车载捷联/卫星紧组合无缝导航方法,主要包括如下步骤:系统初始化;GPS输出报文、SINS输出惯性测量单元数据,并且进行同步;解析GPS报文,获得粗伪距、多普勒频移、卫星位置参数,并对参数进行补偿,得到精伪距、伪距率、卫星位置参数;同时对惯性测量单元数据进行导航解算,得到车辆的姿态、速度和位置参数;判断可见卫星数目是否大于等于4颗,若大于等于4颗,选择其中4颗卫星进行紧组合滤波解算;若卫星数小于4颗,运用智能组合算法;输出车辆导航参数,如果继续导航则返回至步骤S2。本发明通过紧组合导航和智能组合算法实现不同可见卫星状态的无缝切换,为车辆无缝导航提供可靠保证。

    一种水下潜器用捷联惯性组合导航系统容错组合方法

    公开(公告)号:CN102221363B

    公开(公告)日:2012-12-19

    申请号:CN201110090823.4

    申请日:2011-04-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提供的是一种水下潜器用捷联惯性组合导航系统容错组合方法。本发明由捷联惯性导航系统SINS、地形辅助导航系统TAN、多普勒测速仪DVL和磁航向仪MCP组成,采用分散滤波结构和智能容错方法完成组合导航。SINS作为参考导航系统与各辅助导航系统分别组成各子滤波器,从中提取出相关特征量进入由支持向量机构成的故障诊断模块,判断对应辅助导航系统是否出现故障,若出现故障则屏蔽该传感器的信息。故障诊断后进行系统重构,由主滤波器输出的误差量再反馈校正SINS。本发明能保证水下潜器用捷联惯性组合导航系统可靠性好、容错性高,尤其是在小样本情况下训练的支持向量机具有很强推广能力,为故障诊断提供了一种新的研究方法。

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