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公开(公告)号：CN103399336B
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201310322519.7
申请日：2013-07-29
Applicant: 东南大学
IPC: G01S19/47
Abstract: 本发明涉及一种非高斯噪声环境下GPS/SINS组合导航方法，选取GPS跟踪通道中信号作为信息的融合点进行建模，并针对非高斯噪声环境利用适当的滤波方式进行处理。本发明将GPS接收机跟踪环输出的信息同GPS/SINS组合导航系统连接在一个最优滤波器中，利用SINS量测信息辅助GPS接收机对卫星的跟踪，从而提高了GPS跟踪信号的信噪比，降低了多路径效应的影响，且当信号受到遮挡或中断时，可以快速实现重新捕获。另外，本发明针对复杂的噪声环境，采用了基于新息协方差的自适应扩展卡尔曼滤波方法，在滤波过程中能够实时跟踪系统噪声的变化并修正滤波参数，以增强滤波的稳定性和精度。
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公开(公告)号：CN103869379A
公开(公告)日：2014-06-18
申请号：CN201410111140.6
申请日：2014-03-24
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于遗传算法优化改进BP神经网络的磁力计校正方法，将磁力计的误差模型转换成三层改进BP神经网络（即将磁力计的误差模型参数作为改进BP神经网络的权值进行优化估计），再利用遗传算法对改进BP神经网络权值进行实时优化，从而实现磁力计的校正及补偿；改进BP神经网络结构原理如图2所示。该校正方法可以有效提高磁力计的精度，进而实现高精度定位和导航，在降低了计算机处理的复杂度的同时取得良好效果。本发明的优点在于应用性强、实时性强、可靠强、成本低、精度高、计算过程处理简洁、稳定性强等，可以有效的提高导航系统航向角精度。
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公开(公告)号：CN103760586A
公开(公告)日：2014-04-30
申请号：CN201410038295.1
申请日：2014-01-26
Applicant: 东南大学
IPC: G01S19/55
CPC classification number: G01S19/55
Abstract: 本发明公开了一种在GPS姿态测量中快速探测与修复周跳的方法。主要内容有：先利用小波变换探测周跳，并记录周跳发生的历元；在记录历元处构建双差观测方程，划分为主卫星和次卫星两组方程，并利用已知基线长度的限制条件对周跳进行修复；在修复过程中，跳过了对周跳值的解算，通过修复周跳引起的错误整周模糊度来替代对原始载波相位数据的修复，以便于直接用于姿态测量计算。本发明可以探测并修复动态情况下的小周跳并与载体运动状态无关，在GPS姿态测量中，大大减少了计算量，提升了其计算效率与实时性。由于该方法与载波频率无关，所以适用于单频和双频GPS接收机。
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公开(公告)号：CN103630137A
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201310633933.X
申请日：2013-12-02
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C25/00 , G01C25/005
Abstract: 本发明公布了一种用于导航系统的姿态及航向角的校正方法，包括提出了基于改进扩展卡尔曼滤波的椭球拟合方法进行磁强计误差补偿、姿态角的误差二级建模和校正以及实现整个系统误差校正的有效方法。本发明用于由惯性测量单元(IMU)和磁强计等组成的惯性组合导航与定位系统中的姿态及航向角的误差校正。磁场补偿方法从二维椭圆拟合拓展到三维椭球体拟合，利用新的椭球模型和改进扩展卡尔曼滤波方法进行椭球拟合，该方法可以有效地实现载体动态实时地自身三维磁场干扰的补偿，提高地磁场的测量精度，从而提高载体航向角的精度；对导航系统输出的姿态角信息进行误差二级建模，然后对其补偿以实时提高姿态角的精度。
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公开(公告)号：CN104165642B
公开(公告)日：2017-02-15
申请号：CN201410439211.5
申请日：2014-08-29
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种用于导航系统航向角直接校正补偿方法，属于导航系统定位技术领域。首先根据磁力计计算航向角的基本原理，拓展了磁力计的误差模型，其次再根据地磁场的分布特征得出进行参数估计的模型，最后利用两步总体最小二乘法对拓展的磁力计的误差模型的参数进行估计，最终可以实现在系统级对导航系统航向角进行直接校正。本发明可以应用于由惯性测量单元(IMU)和磁力计(或电子罗盘)等组成的惯性组合导航与定位系统中航向角的误差校正及补偿。本发明能够直接对导航系统航向角进行校正、鲁棒性强，可靠性强、成本低、精度高、计算过程处理简洁。同时本发明能够实现高精度定位和导航，并取得良好效果。(56)对比文件袁广民，等“.强磁干扰环境下磁航向误差补偿技术研究”《.航空工程进展》.2012,第3卷(第2期),218-222.Michael J. Caruso“.Applications ofmagnetic sensors for low cost compasssystems”《.Position Location andNavigation Symposium, IEEE 2000》.2000,177-184.Jiancheng Fang，等“.A NovelCalibration Method of Magnetic CompassBased on Ellipsoid Fitting”《.IEEETRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION ANDMEASUREMENT》.2011,第60卷(第6期),2053-2061.刘育浩，等.“组合导航中低成本磁航向系统的神经网络补偿”《.传感技术学报》.2008,第21卷(第11期),1848-1852.施闻明，等.“陀螺罗经的航向效应标定与补偿”《.舰船科学技术》.2008,第30卷(第5期),89-91.JL Crassidis，等“.Real-time attitude-independent three-axis magnetometercalibration”《.Journal of Guidance Control& Dynamics》.2005,第28卷(第1期),115-120.
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104406592A
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201410712437.8
申请日：2014-11-28
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/20
Abstract: 本发明公布了一种用于水下滑翔器的导航系统及姿态角校正和回溯解耦方法，属于水下滑翔器导航定位技术领域。该组合导航系统包括数字信号处理(DSP)模块、微机电系统(MEMS)惯性测量单元(IMU)等。由于俯仰或横滚运动使得姿态角(航向角、俯仰角、横滚角)之间的交叉耦合更加明显，姿态角之间的交叉耦合导致姿态角输出不准甚至错误，进而使随后的速度、位置等其它导航信息解算发生错误，基于回溯思想提出姿态角回溯解耦方法来消除姿态角之间的交叉耦合。本系统设计可以满足水下滑翔器导航系统低功耗、小体积、长航时的需求，姿态角回溯解耦方法有效地解决了姿态角之间的交叉耦合，大大提高了姿态角精度，达到了水下滑翔器长航时、低功耗、高精度导航定位的目的。
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公开(公告)号：CN104101585A
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201410340194.X
申请日：2014-07-16
Applicant: 东南大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 本发明公开了一种用于在线溶氧仪的正弦信号相位差测量装置及方法，装置包括信号驱动模块、荧光膜、荧光接收模块、编解码器和信号处理器，本方法提出了基于最小二乘法理论与FFT理论相结合的低信噪比同频正弦信号相位差检测的有效方法。本发明主要用于荧光法在线溶氧仪中两路微弱同频正弦信号相位差的测量，从而更加精确计算出溶解氧的浓度。同时，本发明可以将由硬件电路和外界干扰引起的不需要的相位差消除掉。本发明的优点在于精度高、抗干扰能力强、实时性强、数据量少等，适应于荧光法在线溶氧仪的荧光与激发光相位差的计算。
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公开(公告)号：CN103954303A
公开(公告)日：2014-07-30
申请号：CN201410206543.9
申请日：2014-05-15
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种用于磁力计导航系统航向角动态计算及校正方法，该方法可以在外部磁场变化的工作环境中动态计算、校正及补偿导航系统的航向角。首先建立磁力计的动态误差模型，其次通过比较磁力计相邻两时刻三个轴输出的对应关系以及分析地磁场分布特征，获得一组包含有航向角信息的方程，最后通过求解方程组实现动态计算和校正航向角。本发明的优点在于应用性强、实时性强、可靠性强、成本低、精度高、计算过程处理简洁、稳定性强等，能够有效地提高导航系统的航向精度。本发明可应用于由惯性测量单元（IMU）和磁力计（或电子罗盘）等组成的惯性组合导航与定位系统中航向角的误差校正及补偿。
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公开(公告)号：CN102519450B
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201110412114.3
申请日：2011-12-12
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于水下滑翔器的组合导航装置及方法，装置包括电子罗盘、微机电系统惯性测量单元、全球卫星系统接收模块、数字信号处理处理模块。本发明采用MEMS陀螺、加速度计组成的姿态测量单元和电子罗盘集成为惯性组合导航与定位系统来与控制系统配合，使用DSP技术作为导航解算部件，经过在全温范围内对各传感器进行降噪、温度补偿、非线性校正、交叉耦合补偿及航位推算等多种算法，完成水下滑翔体的自主准确定位。本发明的优点在于体积小、集成度高、功耗低、长航时、成本低等，能迅速准确地得到水下滑翔器当前位姿信息，使它保持本体平衡，同时为其提供航迹和位置参数。
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公开(公告)号：CN103399336A
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201310322519.7
申请日：2013-07-29
Applicant: 东南大学
IPC: G01S19/47
Abstract: 本发明涉及一种非高斯噪声环境下GPS/SINS组合导航方法，选取GPS跟踪通道中信号作为信息的融合点进行建模，并针对非高斯噪声环境利用适当的滤波方式进行处理。本发明将GPS接收机跟踪环输出的信息同GPS/SINS组合导航系统连接在一个最优滤波器中，利用SINS量测信息辅助GPS接收机对卫星的跟踪，从而提高了GPS跟踪信号的信噪比，降低了多路径效应的影响，且当信号受到遮挡或中断时，可以快速实现重新捕获。另外，本发明针对复杂的噪声环境，采用了基于新息协方差的自适应扩展卡尔曼滤波方法，在滤波过程中能够实时跟踪系统噪声的变化并修正滤波参数，以增强滤波的稳定性和精度。
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