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公开(公告)号：CN109307847A
公开(公告)日：2019-02-05
申请号：CN201811315647.8
申请日：2018-11-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01R33/00 , G01R33/022
CPC classification number: G01R33/0094 , G01R33/022
Abstract: 本发明提供磁体的二阶欧拉反演法及一种标量磁强计阵列，将13个标量磁强计构成标量磁强计阵列，并安装GPS或高精度惯性导航系统，确定磁体的搜索区域，在每航迹段计算磁体的位置坐标和构造指数的估计值及总估计值的均值，再计算均值的最邻近整数值，得到磁体构造指数的反演值，对更新后的第K航迹段上的磁体位置坐标估计值进行解中心计算与迭代筛选，得到磁体位置坐标的反演值。本发明便于磁强计阵列装配和平面单元替换，实现了由多个测量点处的一阶和二阶磁梯度值同时反演出磁体的位置坐标与构造指数，消减了磁梯度的粗大测量误差对反演精度的影响，也免除了构造指数的主观经验选取和梯度测量数据的中心化处理。
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公开(公告)号：CN108051761A
公开(公告)日：2018-05-18
申请号：CN201710796152.0
申请日：2017-09-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种三轴磁力计自身误差在线校正方法，属于电子仪器测量标定与校正领域。其主要包括，得到含三种误差参数在内的地磁矢量测量值的模平方的表达式；建立三轴磁力计误差参数估计的系统模型；得到误差参数的估计值；得到校正后的地磁场矢量测量值。本发明利用自适应粒子滤波算法，能实时地得到地磁场矢量的补偿值；本发明提出的自适应粒子滤波器可以较快地对参数进行估计，提高了估计效率，可以对误差参数进行较快估计，提高了参数估计的实时性；同时，粒子滤波对非线性系统的滤波效果较好。因此，本发明所提的标定方法费用较为低廉，适用性也更好。
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公开(公告)号：CN107632964A
公开(公告)日：2018-01-26
申请号：CN201710795560.4
申请日：2017-09-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种平面地磁异常场向下延拓递归余弦变换法，属于地磁位场数据处理领域。具体步骤为：平面地磁异常场测量数据的预处理；平面地磁异常场测量数据的网格化处理；利用递归余弦变换计算平面地磁异常场的余弦变换波谱；根据向下延拓精度的要求设定一个小量ε，选取阻尼因子α的值；由观测面余弦变换波谱和平面地磁异常场向下延拓的补偿因子直接计算延拓平面地磁异常场场的波谱；对波谱进行行向和列向的一维递归反余弦变，得到延拓值。仅需一步波谱变换和反变换能稳定地进行地磁异常场的大距离向下延拓，减少了向下延拓算法的计算量；递归算法计算量小；提高了平面地磁异常场一步波数域补偿的大距离向下延拓的精度。
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公开(公告)号：CN107291659A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710343393.X
申请日：2017-05-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/14
Abstract: 本发明提供的是一种平面地磁异常场一步向上延拓平面模量梯度场的递归余弦变换法。先进行平面地磁异常场测量数据预处理；利用径向基函数插值法将观测平面上不规则离散分布的地磁异常场测量数据进行网格化，获得网格化的地磁异常测量数据。再利用递归余弦变换将网格化的地磁异常测量数据转换为余弦变换波谱；利用一步波数域转换因子，由地磁异常余弦变换波谱计算地磁模量梯度场各分量的波谱。最后分别对水平x分量、水平y分量、垂直z分量的波谱进行行向移相π/2的递归反余弦变换得到延拓平面上的地磁模量梯度场的分量。本发明的一步法的计算量约为两步法计算量的一半；余弦变换法减小Gibbs边界效应，提高了算法精度；可应用于任意长度的数据序列。
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公开(公告)号：CN107247157A
公开(公告)日：2017-10-13
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106919785A
公开(公告)日：2017-07-04
申请号：CN201710050098.5
申请日：2017-01-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F19/00
CPC classification number: G16Z99/00
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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公开(公告)号：CN103900564A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410074950.9
申请日：2014-03-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出一种潜深辅助地磁异常反演测速/水下连续定位方法，通过测深仪和磁力计在不同潜深处测量载体到海平面的距离及偶极子目标磁场梯度张量信息，计算载体相对位置；利用不同时刻的定位距离计算载体地速；根据目标磁场梯度张量及载体相对位置坐标与目标磁矩关系，得到目标磁矩测量值。根据目标磁矩固定不变特性，由目标磁矩及目标磁场梯度张量测量值组成关于载体位置参数的非线性方程组，由目标磁场梯度张量测量值求解载体的相对坐标参数，实现连续定位。本发明中测量目标磁场梯度张量过程中无须考虑海流、风流及载体姿态变化等的影响，也无须载体不断垂向移动，具有良好的隐蔽性和测量精度。
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公开(公告)号：CN112050800B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202010840386.2
申请日：2020-08-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00 , G01R33/02 , G01R33/022
Abstract: 本发明公开了一种基于日字型三轴磁强计对称配置平面阵列的磁梯度张量定位方法，属于磁性目标反演技术领域。按特定构型配置六只三轴磁强计，使相关的三轴磁强计敏感轴关于点O、O1和O2对称，构成对称配置平面阵列；使用多通道数采系统同步采集六只三轴磁强计的测量输出将变换到解算坐标系，得到计算对称点O，O1和O2处磁梯度张量独立分量值，构造对应的磁梯度张量矩阵由计算出磁偶极子与对称点O，O1和O2之间的距离均值；计算磁偶极子的位置坐标值x；由坐标利用二分法计算一元二次方程；舍弃复根，求取剩余实根对应的差值集，依据差值最小原则挑选方程正确解，得到磁偶极子的位置坐标y和z。本方法计算量较小，能实现快速定位。
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公开(公告)号：CN109000639B
公开(公告)日：2022-01-07
申请号：CN201810574982.3
申请日：2018-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于水下地磁辅助导航领域，具体涉及到乘性误差四元数地磁张量场辅助陀螺的姿态估计方法及装置。以误差四元数、陀螺比例因子误差以及陀螺常值偏置误差建立姿态估计装置的状态方程，捷联于运载体的矢量磁力计组，测量载体系下地磁张量场的5个独立分量；将其与载体系下地磁张量场独立分量的测量值作差，得到地磁张量场独立分量差值。利用卡尔曼滤波器进行估计与补偿，得到姿态四元数、陀螺比例因子及常值偏置的估计值；由姿态四元数确定运载体姿态。采用乘性误差四元数作为姿态估计变量，克服了状态协方差阵的奇异性问题；以地磁张量场独立分量差值为观测量，消减地磁背景场矢量方向对姿态估计器系统观测的影响。
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公开(公告)号：CN112050799A
公开(公告)日：2020-12-08
申请号：CN202010837023.3
申请日：2020-08-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00 , G01R33/022 , G01R33/02
Abstract: 本发明公开了一种基于磁梯度张量缩并量之比的测距定位方法，属于磁探测与定位技术领域。所述定位方法包括以下步骤：将十个同类型三轴磁强计构成三轴磁强计平面阵列并将它们的各个敏感轴相互对齐；采集平面阵列的十个三轴磁强计输出；计算阵列四个面心处的磁性体磁梯度张量的独立分量值；由每两面心与磁性体之间的距离值的平方比为固定数值构成关于磁性体位置坐标的线性方程组，计算方程组得出磁性体位置坐标值。本发明相比于三轴磁强计阵列的空间立体结构，平面结构易于多个三轴磁强计组阵，特别是对于芯片化的微型三轴磁强计更具优势，也减少了阵列的安放空间。
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