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公开(公告)号：CN106871928B
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN201710036948.6
申请日：2017-01-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了基于李群滤波的捷联惯性导航初始对准方法，采用李群和李代数描述捷联解算，可以有效避免四元数解算过程中的奇异值问题和归一化误差，通过惯性元件的积分计算和地理位可以置信息，建立新的系统模型。直接采用李群滤波器对SO(3)群进行递归估计，可以有效避免四元数模型的非线性问题，实现快速精确的初始对准。实时地反映载体在晃动干扰下的姿态变化，使在晃动条件下仍然能够快速、精确地实现初始对准，不依赖于系统的误差模型，且无需在粗对准的基础上进行精对准即可完成晃动基座下的初始对准，计算简单，适应性强，能够用于复杂的随机系统，确保对准精度的同时提高了对准速度，在实际工程中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN105043415B
公开(公告)日：2018-01-05
申请号：CN201510409501.X
申请日：2015-07-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 基于四元数模型的惯性系自对准方法，该方法通过下述流程实现，通过全球定位系统GPS获得载体所在位置的经度λ、纬度L，将它们装订至导航计算机中；捷联惯导系统进行预热准备，启动系统，采集惯性测量单元IMU中陀螺的输出角速度信息和加速度计的输出信息fb(t)；对采集到的陀螺和加速度计的数据进行处理，利用重力投影矢量与初始姿态四元数，计算出的初始姿态矩阵。基于惯性系的捷联惯导系统自对准原理，可有效地隔离角晃动的影响，从而解决动态干扰情况下，传统解析的对准方法不能用的问题。
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公开(公告)号：CN106871928A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710036948.6
申请日：2017-01-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开了基于李群滤波的捷联惯性导航初始对准方法，采用李群和李代数描述捷联解算，可以有效避免四元数解算过程中的奇异值问题和归一化误差，通过惯性元件的积分计算和地理位可以置信息，建立新的系统模型。直接采用李群滤波器对SO(3)群进行递归估计，可以有效避免四元数模型的非线性问题，实现快速精确的初始对准。实时地反映载体在晃动干扰下的姿态变化，使在晃动条件下仍然能够快速、精确地实现初始对准，不依赖于系统的误差模型，且无需在粗对准的基础上进行精对准即可完成晃动基座下的初始对准，计算简单，适应性强，能够用于复杂的随机系统，确保对准精度的同时提高了对准速度，在实际工程中具有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN106197428A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610541854.X
申请日：2016-07-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/20
Abstract: 一种利用测量信息优化分布式EKF估计过程的SLAM方法，在利用测量信息优化分布式EKF估计过程的SLAM方法中，根据路标点信息对应建立若干平行的子系统，各子系统单独进行滤波估计，将各自的估计结果送到主滤波器中，最后输出最优的机器人位姿估计结果。本发明针对分布式SLAM系统中EKF子滤波器估计精度存在的局限性问题，采用由传感器直接测得的观测量计算滤波器雅克比矩阵，利用改进的线性化方法提高子滤波器的估计精度。考虑到一致性对系统的影响，采用误差协方差阵和匹配信息共同参与数据融合过程的方法改进系统融合的方案，充分发挥分布式结构下观测信息的作用，保证系统在精度较高或一致性较高的情况下均能合理地做出融合判定。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104966123A
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201510419783.1
申请日：2015-07-16
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06N7/02
Abstract: 基于模糊-自适应的SLAM数据关联方法，本方法针对现有SLAM数据关联方法的不足，提出一种基于误差椭圆和关联阈值的模糊-自适应数据关联方法，将模糊逻辑规则运用到特征观测值与估计值的数据关联中，并能够根据环境和噪声的变化自适应地确定阈值，从而改善数据关联效果；为了有效地防止虚假路标，本发明根据观测数据来跟踪环境中的最小路标间距，将欧式距离最近的两个观测路标中的一个作为虚拟的新路标加入到系统状态中，并将另一观测量与虚拟路标通过模糊规则进行数据关联。仿真实验和真实实验证明了该方法能够解决数据关联问题，并能很好的适应环境和噪声的变化，从而有效地防止虚假路标并降低观测丢弃率。
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公开(公告)号：CN103245360B
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201310146402.8
申请日：2013-04-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种晃动基座下的舰载机旋转式捷联惯导系统自对准方法,属导航领域。首先获得载体所在位置的经度、纬度，其次采集惯性测量单元中光纤陀螺和石英挠性加速度计的输出信号，再采用双轴转台旋转惯性测量单元IMU对惯性器件的常值误差进行自动补偿，组成旋转式捷联惯导系统。然后以惯性坐标系下的重力加速度作为参考矢量，计算出粗初始姿态阵。再建立系统的状态方程和量测方程，设计渐消自适应Kalman滤波器精确估计载体的失准角，用失准角修正捷联姿态矩阵，完成初始对准，进入导航状态。本方法隔离了舰船晃动对舰载机初始对准的影响，通过渐消自适应Kalman滤波法估计系统的初始姿态阵，抑制了量测噪声中动态随机干扰，实现舰载机旋转式捷联惯导系统快速自对准。
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公开(公告)号：CN103245360A
公开(公告)日：2013-08-14
申请号：CN201310146402.8
申请日：2013-04-24
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种晃动基座下的舰载机旋转式捷联惯导系统自对准方法,属导航领域。首先获得载体所在位置的经度、纬度，其次采集惯性测量单元中光纤陀螺和石英挠性加速度计的输出信号，再采用双轴转台旋转惯性测量单元IMU对惯性器件的常值误差进行自动补偿，组成旋转式捷联惯导系统。然后以惯性坐标系下的重力加速度作为参考矢量，计算出粗初始姿态阵。再建立系统的状态方程和量测方程，设计渐消自适应Kalman滤波器精确估计载体的失准角，用失准角修正捷联姿态矩阵，完成初始对准，进入导航状态。本方法隔离了舰船晃动对舰载机初始对准的影响，通过渐消自适应Kalman滤波法估计系统的初始姿态阵，抑制了量测噪声中动态随机干扰，实现舰载机旋转式捷联惯导系统快速自对准。
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公开(公告)号：CN101344391B
公开(公告)日：2011-05-11
申请号：CN200810116807.6
申请日：2008-07-18
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明是一种用于深空探测科学及地球观测领域的基于全功能太阳罗盘的月球车位姿自主确定方法。该方法是以观测设备、嵌入式PC104+计算机及内置于广角太阳相机的嵌入式TMS320计算机为基础完成的。本发明利用在嵌入式系统中的广角太阳相机、IMU及高速激光雷达接口程序获取数据；并将月球车位姿确定任务交与系统中的智能太阳识别与处理、月球垂直陀螺、初始位姿校准、高精度太阳罗盘导航、位姿补偿方法、基于地图重建与即时定位(SLAM)月球车速度估计、具有速度修正的月球车位姿确定、基于太阳连测的经纬校准的各方法模块并行运行，整个系统中所执行的处理方法共同完成了月球车位姿的确定。该方法为月球车提供适应月球环境的自主位姿确定提供了高可靠性的方案。
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公开(公告)号：CN201249818Y
公开(公告)日：2009-06-03
申请号：CN200820109677.9
申请日：2008-08-07
Applicant: 北京工业大学
IPC: B62D57/02
Abstract: 自平衡式六轮独立驱动机器人，属于机器人工程领域。该机器人由电气控制系统单元及与其通信连接的移动机构、平衡探测机构、视觉系统单元、红外测距单元、遥控单元，以及与各机构、单元连接的供电单元和承载以上各机构、单元的车体构成，其特征在于：所述的移动机构由均可独立动作的左右六连杆摇臂和前后柔性六连杆摇臂3组成，具有六个车轮4，左右侧六连杆摇臂各带有两个车轮4，前后侧柔性六连杆摇臂各带有1个车轮4。通过前后车轮受力不同检测车体俯仰姿态来调整车体的俯仰角、同时通过左右摇臂主动调节机器人横滚角度达到车体侧向自平衡的目的。
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