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公开(公告)号：CN114089244B
公开(公告)日：2024-06-11
申请号：CN202111302251.1
申请日：2021-11-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01R35/00 , G01R33/035
Abstract: 本发明公开了一种捷联三轴磁强计两步标定方法，分别绕载体的三个旋转轴旋转捷联三轴磁强计，将捷联三轴磁强计在不同姿态下的磁场测量数据代入椭球拟合方程，使用最小二乘法求得等效零偏的估计值；再将减去等效零偏估计值的磁场测量数据分成数据量相同的两组数据集。由场模平方差测量模型构造函数链接型神经网络，利用两组数据集训练函数链接型神经网络，由训练结束后的神经网络权值获得场模平方差模型系数。由模型系数构建误差校正器对捷联三轴磁强计进行第二步标定，得到磁场测量值的校正结果。本发明可以在不提供磁场模的真值的情况下标定捷联三轴磁强计全部磁测模型参数，提高了地磁场的测量精度，且对不同水平的测量噪声具有较好的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN117053798A
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202311078742.1
申请日：2023-08-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提出了一种融合MAGCOM与ICCP算法的地磁梯度张量不变量快速匹配导航方法。通过预匹配、粗匹配、Hausdorff距离计算、等值线匹配和多次迭代等步骤，利用地磁梯度张量不变量进行匹配。本发明利用地磁梯度张量不变量作为匹配对象，并结合地磁梯度张量不变量基准图和惯性导航系统输出的参考航迹进行多次迭代匹配，同时采用数位寄存器的原理提高了匹配算法的实时性，匹配无需地磁正常场模型的参与，理论上匹配精度与正常场模型的精度无关。
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公开(公告)号：CN112611310B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202011461502.6
申请日：2020-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种磁偶极子目标测距测向方法，使用测量轴对称配置的三轴磁强计十字阵列测量阵列中心处的磁偶极子磁梯度张量，依据磁矩大小与磁性目标姿态无关的特点可以得到被探测目标的磁矩大小范围，由该点磁梯度张量的比值以及目标磁矩大小范围反演出被探测目标与十字阵列中心的距离和十字阵列测量坐标系下的磁偶极子目标的方位角。本发明所提的方法无需磁梯度张量测量系统对磁性目标的磁场矢量的测量，也无需磁梯度张量测量系统移动以测量空间多个点的磁梯度张量值；本发明所提的方法能使用三轴磁强计十字阵列作为磁梯度张量测量系统，所使用的三轴磁强计相对较少，降低了测量系统的复杂性和重量，便于轻型平台搭载使用。
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公开(公告)号：CN112611310A
公开(公告)日：2021-04-06
申请号：CN202011461502.6
申请日：2020-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种磁偶极子目标测距测向方法，使用测量轴对称配置的三轴磁强计十字阵列测量阵列中心处的磁偶极子磁梯度张量，依据磁矩大小与磁性目标姿态无关的特点可以得到被探测目标的磁矩大小范围，由该点磁梯度张量的比值以及目标磁矩大小范围反演出被探测目标与十字阵列中心的距离和十字阵列测量坐标系下的磁偶极子目标的方位角。本发明所提的方法无需磁梯度张量测量系统对磁性目标的磁场矢量的测量，也无需磁梯度张量测量系统移动以测量空间多个点的磁梯度张量值；本发明所提的方法能使用三轴磁强计十字阵列作为磁梯度张量测量系统，所使用的三轴磁强计相对较少，降低了测量系统的复杂性和重量，便于轻型平台搭载使用。
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公开(公告)号：CN110333536B
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN201910660147.6
申请日：2019-07-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V3/08
Abstract: 本发明提供一种测距线性定位算法，根据阵列的八个三轴磁强计对磁性体磁场的测量值，计算待测点处磁性体磁梯度张量的5个独立分量的测量值；计算待测点处磁梯度张量的测量值；将磁梯度张量测量值分为三个组，分别计算不同与磁性体之间的距离；由待测点与磁性体之间的距离组成线性方程组，由线性方程组计算磁性体的位置坐标值。本发明可以由阵列的单次测量结果同时计算出任意磁性体在阵列体心和面心处的磁梯度张量；本发明是一种快速定位算法，能唯一地反演出单个非磁偶极子磁性体的位置，定位算法速度快且没有限定这个磁性体的磁场模型，增强了这种单个磁性体线性定位算法的抗干扰能力和稳定性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112504266A
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202011284160.5
申请日：2020-11-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下地磁辅助导航技术领域，具体涉及一种基于地磁梯度张量矩阵正交对角化的水下全姿态确定方法。本发明通过地磁梯度张量矩阵的对角化和特征向量的正交归一化处理，得到姿态矩阵，从而确定水下载体的姿态。本发明无积累误差且具有很好的隐蔽性，能较为准确地反演出载体的姿态角信息，且稳定性好，对姿态角初始解的要求不高，姿态确定完全自主，计算量也较小，更适用于大初始姿态误差下水下载体的全姿态确定。
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公开(公告)号：CN110596625A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201910660398.4
申请日：2019-07-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种三维亥姆霍兹线圈磁场最优编排标定法，建立三轴磁强计输出与待测磁场之间的差分线性方程组；采用人群搜索算法以系数矩阵的条件数为优化目标函数；并依次产生磁场最优编排值，待稳定后记录共有三组阵列中的每一个三轴磁强计输出，并与线圈不通电时的输出作差构建差分方程组，得到三轴磁强计的轴向比例因子和轴间耦合系数；旋转阵列，分别记录这两次旋转时每一个三轴磁强计的输出，将这两次输出求均值得到每一个三轴磁强计的零偏。本发明不仅能标定出轴间强耦合三轴磁强计阵列的轴向比例因子、轴间耦合系数及零偏，而且算法简单快速、标定精度高、效率高、流程简便，阵列无需全姿态空间转动，消除了零偏和恒定背景磁场的影响。
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公开(公告)号：CN107247157B
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201710324798.9
申请日：2017-05-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01P13/02
Abstract: 本发明属于空间飞行器导航与控制领域，具体涉及一种面向大姿态机动的四元数全角域转换欧拉角的获取方法。该方法根据初始对准结果计算初始姿态矩阵，获得初始姿态四元数；由预处理后的捷联陀螺输出数据和上一时刻的姿态四元数更新得到这一时刻的姿态四元数；由姿态四元数计算此时刻飞行器的姿态矩阵，由姿态矩阵计算飞行器的三个欧拉角，即偏航角、横滚角与俯仰角；之后再进行下一时刻姿态四元数的计算，由下一时刻姿态四元数计算空间飞行器下一时刻的欧拉角。该方法具有全角域转换、无需在不同转换算法之间相互切换等优点，简化了四元数转换欧拉角的计算步骤，节省了转换算法的计算时间。
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公开(公告)号：CN110333536A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910660147.6
申请日：2019-07-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V3/08
Abstract: 本发明提供一种测距线性定位算法，根据阵列的八个三轴磁强计对磁性体磁场的测量值，计算待测点处磁性体磁梯度张量的5个独立分量的测量值；计算待测点处磁梯度张量的测量值；将磁梯度张量测量值分为三个组，分别计算不同与磁性体之间的距离；由待测点与磁性体之间的距离组成线性方程组，由线性方程组计算磁性体的位置坐标值。本发明可以由阵列的单次测量结果同时计算出任意磁性体在阵列体心和面心处的磁梯度张量；本发明是一种快速定位算法，能唯一地反演出单个非磁偶极子磁性体的位置，定位算法速度快且没有限定这个磁性体的磁场模型，增强了这种单个磁性体线性定位算法的抗干扰能力和稳定性。
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公开(公告)号：CN106919785B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201710050098.5
申请日：2017-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/10
Abstract: 本发明属于非线性最优估计和地磁测量领域，尤其涉及一种基于地磁矢量及粒子滤波的载体干扰磁场在线补偿方法。本发明包括：(1)选择一块载体干扰磁场补偿的区域，用标量磁力计测量该区域的总场值||Ho||；(2)k＝0时刻，对待估参数进行初始化，根据先验概率密度P(X0)产生N个先验粒子集，所有粒子集的权值为1/N；(3)令k＝k+1，载体作改变姿态的机动动作，由捷联于载体的三轴磁力计获得载体干扰磁场存在时的地磁矢量测量值Hmk。本发明将BP神经网络、双阈值切割法和生物多样性熵函数应用于粒子滤波的参数估计，增加了粒子滤波的有效粒子数同时避免了粒子多样性贫乏的问题，提高载体干扰磁场参数估计与补偿精度。
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