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公开(公告)号：CN103940443A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410085432.7
申请日：2014-03-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种利用系统测量组件相对惯性空间匀速转动时的输出值，快速标定出陀螺仪的所有误差参数值的陀螺仪误差标定的方法。本发明包括：将捷联惯导系统安装在转位机构上，转位机构的三根转动轴分别沿载体的右-前-上方向，系统开机预热后进行对准，获得初始捷联姿态矩阵；测量初始时刻IMU坐标系相对惯性坐标系的姿态角，控制转位机构带动IMU按照测量出的姿态角逐次转动，使IMU坐标系与惯性坐标系重合。本发明可消除系统中高频噪声的影响，且IMU相对惯性坐标系转动使陀螺仪的输出信号增大抗干扰性更强，此外该方法转位次序简单运算简便，可有效提高陀螺仪标定的速度和精度。
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公开(公告)号：CN103900607A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410080764.6
申请日：2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C25/005 , G01C21/18
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种可用于提高惯性导航系统的精度的基于惯性系的旋转式捷联惯导系统转位方法。本发明包括：获得初始捷联姿态矩阵；使IMU坐标系与惯性坐标系重合；使IMU坐标系与地心惯性系保持相对静止；控制IMU绕地心惯性坐标系的zi轴和yi轴按照次序进行转动：通过导航解算实时获得系统的导航参数。本发明所涉及的旋转方案基于惯性系，控制IMU始终相对绕惯性坐标轴按指定的角速度转动，从而可以避免在导航解算时地球自转角速度分量与器件误差耦合引起系统导航误差，从而系统精度不受地球自转角速度分量的影响。
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公开(公告)号：CN103900566A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410080777.3
申请日：2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C21/16 , G01C21/203
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，涉及一种可用于提高惯性导航系统的精度的消除地球自转角速度对旋转调制型捷联惯导系统精度影响的方法。本发明包括：建立一个旋转机构；获得初始捷联姿态矩阵获得初始时刻地心惯性坐标系与导航坐标系之间的方向余弦矩阵；可测量出IMU坐标系与惯性系之间的姿态角θ1、θ2和θ3；使IMU坐标系与地心惯性系重合；控制IMU绕着地心惯性坐标系的zi轴和yi轴按系统旋转方案转动；最终给出载体的导航参数信息。本发明避免在导航解算时地球自转角速度分量与器件误差耦合引起系统导航误差，从而系统精度不受地球自转角速度分量的影响。
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公开(公告)号：CN103630134A
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201310563138.8
申请日：2013-11-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/16 , G01C21/20 , G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种基于2D-HMM/KF预滤波器的系泊对准方法，步骤包括：将光纤陀螺捷联惯导系统安装于载体上，对系统进行预热，然后采集光纤陀螺和加速度计输出数据；构建惯性器件2D-HMM模型并结合卡尔曼滤波设计2D-HMM/KF滤波器；将采集到的光纤陀螺和加速度计数据通过滤波器进行预处理；设计基于惯性系的系泊对准方法，提取出惯性系下低频的重力矢量信息；将滤波后的光纤陀螺和加速度计数据输入至惯性系对准算法计算出载体姿态，完成初始对准过程。本发明可以有效降低系泊环境下载体受到的高频噪声，增强了系统的抗干扰能力，在不需要外界信息辅助的情况下实现快速精确的系泊自对准。
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公开(公告)号：CN103389506A
公开(公告)日：2013-11-13
申请号：CN201310313646.0
申请日：2013-07-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S19/49
Abstract: 本发明公开了一种用于捷联惯性/北斗卫星组合导航系统的自适应滤波方法，其目的是改善由于系统噪声统计先验信息未知或者时变情况下导致常规卡尔曼滤波发散的问题，并提高捷联惯性/北斗卫星组合导航系统的定位精度。该方法通过引入关于新息协方差的衰减记忆平滑器，并基于该衰减平滑器对滤波器中的增益矩阵和系统噪声统计协方差进行在线估计与修正，能够根据新近新息序列的变化自适应地调节增益矩阵，进而达到改善滤波精度的目的。本发明所设计的自适应滤波方法用于捷联惯性/北斗卫星组合导航系统中，能够准确估计出系统的状态，而且经过输出补偿后能够解算出更加精确的姿态、速度和位置信息。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103281054A
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN201310169920.1
申请日：2013-05-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: H03H21/00
Abstract: 本发明公开了一种带噪声统计估值器的自适应滤波方法，目的是解决在系统噪声和量测噪声的统计信息未知或者时变情况下，常规卡尔曼滤波精度下降甚至发散的问题。针对噪声统计特性未知或者时变的情况，首先基于极大后验估计理论推导次优极大后验噪声统计估值器，然后利用一步最优平滑器得到改进的卡尔曼滤波器，最后经过无偏性检验得到无偏次优极大后验噪声统计估值器。在SINS/GPS组合导航系统中进行的仿真结果表明：本发明设计的自适应滤波器不仅可以准确的估计出噪声的统计信息，而且显著提高了滤波精度，并改善了系统鲁棒性。
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公开(公告)号：CN103217174A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201310122010.8
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是涉及的是一种捷联惯导系统的初始对准方法，具体涉及一种在仅利用GPS辅助设备的条件下基于低精度微机电系统的捷联惯导系统初始对准的方法。本发明包括：获取载体坐标系到水平坐标系的方向余弦矩阵；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准卡尔曼滤波状态方程；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准的卡尔曼滤波量测方程；对载体姿态进行第一次修正；建立捷联惯导系统精对准的卡尔曼滤波状态方程和量测方程；进行第二次卡尔曼滤波；对载体姿态进行第二次修正，得到微机电系统的捷联惯导系统的准确捷联矩阵。本发明利用两次卡尔曼滤波估计出低精度MEMS捷联惯导系统误差的方法，完成了系统的初始对准，使应用更便捷。
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公开(公告)号：CN103900571B
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201410120577.6
申请日：2014-03-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种可用于实时测量载体的导航参数值的基于惯性坐标系旋转型捷联惯导系统的载体姿态测量方法。本发明包括：捷联惯导系统开机预热1小时后进行初始对准；采集陀螺仪输出角速度、加速度计输出比力和转台输出角速率；测量惯性系与控制惯性测量单元IMU坐标系之间的方向余弦矩阵；测量比力在地理坐标系的投影；测量载体的速度和位置；测量惯性系与地理系之间的方向余弦矩阵；测量载体的位置角速率在惯性系的投影；测量角速度在惯性坐标系的投影；测量载体的姿态速率；测量载体坐标系与导航坐标系之间的方向余弦矩阵；测量载体的纵摇角、横摇角和航向角。本发明能完全消除器件误差，为系统提供载体姿态信息。
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公开(公告)号：CN103940443B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201410085432.7
申请日：2014-03-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种利用系统测量组件相对惯性空间匀速转动时的输出值，快速标定出陀螺仪的所有误差参数值的陀螺仪误差标定的方法。本发明包括：将捷联惯导系统安装在转位机构上，转位机构的三根转动轴分别沿载体的右-前-上方向，系统开机预热后进行对准，获得初始捷联姿态矩阵；测量初始时刻IMU坐标系相对惯性坐标系的姿态角，控制转位机构带动IMU按照测量出的姿态角逐次转动，使IMU坐标系与惯性坐标系重合。本发明可消除系统中高频噪声的影响，且IMU相对惯性坐标系转动使陀螺仪的输出信号增大抗干扰性更强，此外该方法转位次序简单运算简便，可有效提高陀螺仪标定的速度和精度。
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公开(公告)号：CN103983277B
公开(公告)日：2016-11-30
申请号：CN201410206180.9
申请日：2014-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了能够实现极区航行运载器在无阻尼条件下进行综合校正的一种适用于极区的惯导系统综合校正方法。本方法通过以横地理坐标系作为导航坐标系，在极区范围内通过横坐标系转换，将导航参数转换到横地理坐标系下。以横地理坐标系下的惯导输出误差量作为状态量，速度作为外部观测量，建立卡尔曼滤波模型，估测出水平误差角并引入到传统两点校正算法中，在无阻尼状态条件下完成极区惯导系统综合校正过程。本发明在无阻尼条件下实现极区航行运载器综合校正，解除了传统综合校正方案对运载器航行方式的限制，提高了极区惯导系统工作的灵活性。
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