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公开(公告)号：CN112924936A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110279337.0
申请日：2021-03-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明设计了一种基于滑动观测的多AUV协同定位方法。通过设计的一个宽度为N的自适应滑动窗口将最近的N个测距信息和主艇信息转换到当前时刻作为当前时刻的观测量，随着新观测量的到来，剔除窗口中最早的观测信息，同时采用中值滤波方法确定使用的基于最大相关熵算法中的核宽度，有效避免观测信息中异常值的影响，减小由于观测量中出现的连续的异常值导致的估计误差，提高协同定位系统的定位性能。
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公开(公告)号：CN112881520A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110048185.3
申请日：2021-01-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于小波变换模极大值法的地下管道缺陷定位方法，包括以下步骤：建立焊疤周期噪声数学模型，并根据焊疤周期噪声数学模型求得碰撞噪声功率；采用小波变换模极大值法WTMM和碰撞噪声功率识别焊疤位置；利用拉依达准则对焊疤位置进行判断，确定结构性缺陷位置。该方法利用焊疤噪声的周期性对传感器获得信号里所有的突变噪声进行分析和辨识，在有焊疤信号干扰的管道中识别出管道结构性缺陷的准确位置，进而实现管道无伤探测，减小管道维修的成本。
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公开(公告)号：CN112305525A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011095675.0
申请日：2020-10-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种基于扩频技术的水声测距信号处理方法。水听器接收到的数据经过放大滤波等信号调理过程后，通过数字采集形成原始数据，然后对原始数据进行正交基带解调、低通滤波、降采样等信号处理过程形成初步处理数据。根据已知水声信号的扩频参数生成原始参考数据后，同样进行正交基带解调、低通滤波、降采样和共轭处理形成初步参考数据。对初步处理数据和初步参考数据进行卷积后取模，得到检测信号。为了准确估计出信号传播时长，需要信号信标发射机和水下机器人接收机的时钟同步，信号发射时刻为时钟的整秒。通过同一码族不同扩频码来区分不同信标发射机和发射信号时刻，从实现更新速度较快的测距服务。本发明主要用来满足多个水下机器人同时作业需求的水声定位导航服务。
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公开(公告)号：CN112013873A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010810178.8
申请日：2020-08-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于梯度下降优化的静基座自对准方法。首先，利用自身加速度计和陀螺信息建立相应模型替代纬度信息实现导航系下地球自转角速度矢量的估计算；其次，为提高噪声抑制能力，将静基座无纬度对准问题转化为Wahba姿态确定问题，利用多量测矢量构建最小二乘意义下的目标函数；最后，利用批量梯度下降优化得到目标函数的最小二乘解，使得在每次姿态四元数更新后能够充分利用之前所有量测信息更新目标函数，保证目标函数只与最新姿态四元数相关，从而加快对准收敛速度。本发明解决了舰船在纬度未知情况下的快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN109737960A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201811568152.6
申请日：2018-12-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于速度加角速度匹配的船体变形测量方法。首先，分别在船中央位置和船首位置安装光纤陀螺捷联惯导系统，记为INS1和INS2。然后，建立基于速度加角速度匹配的船体变形测量模型，包括船体变形模型、陀螺漂移模型、动态杆臂模型、速度误差微分方程以及量测失准角微分方程。最后，建立量测方程，同步采集INS1输出的速度、姿态、角速度信息以及INS2输出的比力信息和角速度信息，进行卡尔曼滤波估计船体变形角。本发明方法提高了船体变形的估计精度，估计精度可达到0.1角分。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108759871A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810715581.5
申请日：2018-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明提出了一种基于改进经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)预处理的捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)粗对准方法，本方法首先利用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)对SINS中惯性传感器的输出信号进行延拓，所需延拓的极值点得到所需的全部延拓序列，抑制端点效应的影响；在此基础上，利用EMD计算延拓后信号的本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量；最后基于Shannon信息熵计算所有相邻IMF分量的Shannon熵的变化量，从而完成信号的重构，从而在不改变器件精度的前提下显著提高系统的粗对准精度和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN108731702A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810716326.2
申请日：2018-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Huber方法的大失准角传递对准方法。首先，考虑到系统的非线性，建立传递对准非线性状态方程和量测方程；其次，主、子惯导分别进行惯导解算，主惯导的速度、姿态和角速度信息传输到子惯导的导航计算机，利用主、子惯导系统之间的速度误差、姿态误差和角速度误差构造量测量；然后，进行容积卡尔曼滤波时间更新；之后利用利用Huber方法构造权值矩阵对观测残差进行加权修正；最后，进行容积卡尔曼滤波量测更新估计子惯导系统与主惯导系统间的安装误差角，完成传递对准。本发明解决了观测量中存在混合高斯噪声和野值情况下的舰船快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN108594153A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810305226.0
申请日：2018-04-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01R35/02
Abstract: 本发明公开了一种光纤电流互感器温度与标度因数非线性分区间综合补偿方法，包括：通过光纤电流互感器测试平台，获取互感器输出的原始数据和温度数据；将采集电流信号进行平滑处理；分别建立由温度和标度因数非线性引起的测量误差模型；根据最小二乘方法，求解温度和标度因数非线性综合补偿模型参数矩阵；采用分区间建模的方法，计算不同温度和电流测量范围区间补偿系数。本发明减小了光纤电流互感器测量由标度因数非线性和温度引起的测量误差，尤其在复杂外部环境下和长期工作情况下提高了光纤电流互感器的环境适应性和准确度。
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公开(公告)号：CN107289921A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710395702.8
申请日：2017-05-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C19/58
CPC classification number: G01C19/58
Abstract: 一种基于椭圆拟合的对抛式冷原子干涉陀螺仪的转动角速度测量方法，本发明的目的是在惯性导航系统中环境噪声对于原子干涉结果影响较大时提供准确的旋转角速度测量结果。在采用超冷原子干涉陀螺仪精确测量微小转动时，首先采用双原子云对抛式三脉冲干涉陀螺仪以获得两组同步数据，之后通过最小二乘椭圆拟合算法，进行转速提取。本发明从原子陀螺的角度，实现转速信号的精确提取，并提供了原子干涉仪输出误差的评估方法。
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公开(公告)号：CN106940193A
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201710076458.9
申请日：2017-02-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/00
Abstract: 设计了一种基于Kalman滤波的系统级标定方法，充分利用船舶在海面上受海浪影响而产生的摇摆运动对IMU产生激励，基于Kalman滤波对惯性器件的系统参数进行实时地在线标定。首先，建立惯性器件输入输出模型。然后，确定Kalman滤波的状态方程与观测方程，充分利用其对惯性器件产生的激励。最后，根据建立的Kalman滤波方程重新对系统误差参数进行估计并补偿，完成标定，更新系统误差参数。一次标定可能达不到精度要求，这时，可进行系统参数反复的标定迭代，滤波器也可以每隔一段时间对数据进行一次更新，再进行标定补偿来提高导航精度。这样就可以不通过对惯性器件的拆卸就可以实现对FOG‑IMU的重新标定。
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