一种基于地磁模量梯度和粒子滤波的惯导误差校正方法

    公开(公告)号:CN104215259B

    公开(公告)日:2018-04-24

    申请号:CN201410416153.4

    申请日:2014-08-22

    Inventor: 黄玉 武立华

    Abstract: 本发明属于水下地磁辅助导航定位领域,具体涉及到一种基于地磁模量梯度和粒子滤波的惯导误差校正方法。本发明包括:惯导系统根据潜艇上加速度计信息解算载体所在的位置;根据地磁模量梯度/惯性组合导航系统的状态方程预测载体的位置误差;潜艇水下航行时由其上地磁模量梯度测量装置实时获取潜艇在真实位置处的地磁模量梯度测量值;得到预测模量梯度值和观测模量梯度值之间的差值;基于质点动力学拟态物理优化的粒子滤波估计算法对系统状态进行估计:对惯导系统进行误差补偿。本发明根据估计结果校正载体航迹,同时对惯导陀螺漂移进行估计和补偿。为水下载体实现精确自主导航提供一种理想途径。

    一种基于相对辐射校正的导航雷达图像反演海面风向方法

    公开(公告)号:CN104156629B

    公开(公告)日:2017-09-08

    申请号:CN201410448618.4

    申请日:2014-09-04

    CPC classification number: Y02A90/18

    Abstract: 本发明的目的在于提供一种基于相对辐射校正的导航雷达图像反演海面风向方法,包含导航雷达图像序列采集、导航雷达图像预处理、导航雷达图像相对辐射较正和海面风向反演四个部分。本发明在应用风条纹反演风向中增添导航雷达图像相对辐射校正环节,有效消除了导航雷达回波强度径向衰减对风向反演造成的影响。导航雷达图像相对辐射校正采用一种自适应拉格朗日最小二乘分段拟合校正法,既保证校正后不会破坏海杂波图像特征,又提高了工程的适用性。

    一种不依赖于地磁场场量的三轴磁强计全误差参数辨识与校正方法

    公开(公告)号:CN106125026A

    公开(公告)日:2016-11-16

    申请号:CN201610416424.5

    申请日:2016-06-12

    CPC classification number: G01R35/005 G01V13/00

    Abstract: 本发明提供的是一种不依赖于地磁场场量的三轴磁强计全误差参数辨识与校正方法。利用地磁场的模量不变性,由不同姿态下的地磁场矢量测量数据对三轴磁强计的全误差参数进行辨识,以此构造误差校正器,利用构建的误差校正器校正三轴磁强计的全误差,获得校正后的被测磁场。解决现有技术在没有地磁场场量的情况下无法辨识三轴磁强计全误差参数,进而不能进行三轴磁强计全误差校正的问题;同时本发明不需要附加的地磁场测量设备,也无需附加的姿态测量设备提供准确的外部姿态信息。该发明一步辨识出全部的三轴磁强计误差,辨识精度高,不需要测量地磁场及姿态的辅助设备,简化了三轴磁强计的校正装置,降低了磁场测量系统的成本。

    一种基于地磁梯度张量测量的水下载体全姿态确定方法

    公开(公告)号:CN103630139B

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201310692189.0

    申请日:2013-12-17

    Inventor: 黄玉 武立华 孙铎

    Abstract: 本发明属于水下地磁辅助导航领域,具体涉及到一种基于地磁梯度张量测量的水下载体全姿态确定方法。本发明包括:在载体系下建立三维直角坐标系得到磁梯度张量的5个分量;从预先存储的地磁梯度张量数据库中提取地理系下地磁梯度张量的5个独立分量;代入关于q0、q1、q2和q3的非线性方程组;四元数和代入载体系与地理系的变换矩阵,得到俯仰角θ的估计值。本发明提出的基于地磁异常反演的水下载体定位技术具有成本低、灵敏度高、抗干扰能力强及无积累误差等特性,解决单个磁强计无法依赖地磁场自主定姿的问题,为水下载体姿态估计提供一种自主的、隐蔽的途径。

    一种基于自适应缩减算子的导航雷达图像反演海面风向方法

    公开(公告)号:CN104297753A

    公开(公告)日:2015-01-21

    申请号:CN201410557744.3

    申请日:2014-10-20

    CPC classification number: Y02A90/18 G01S13/95

    Abstract: 本发明公开了一种基于自适应缩减算子的导航雷达图像反演海面风向方法。包括以下几个步骤:采集N幅导航雷达图像形成一组导航雷达图像序列;对导航雷达图像进行中值滤波处理;对滤波后的导航雷达图像进行方位向归一化,固定每幅滤波后的导航雷达图像的方位向线数;对方位向归一化后的导航雷达图像进行全局低通滤波处理,得到包含风条纹的海面静态特征图像;根据海面静态特征图像,进行海面风向反演得到海面风向。本发明设计了一种自适应算法,可以根据缩减后图像计算得到的判定参数判断缩减分辨率与风条纹尺度是否适宜,提高了海面风向反演精度。

    一种基于地磁模量梯度和粒子滤波的惯导误差校正方法

    公开(公告)号:CN104215259A

    公开(公告)日:2014-12-17

    申请号:CN201410416153.4

    申请日:2014-08-22

    Inventor: 黄玉 武立华

    CPC classification number: G01C25/005

    Abstract: 本发明属于水下地磁辅助导航定位领域,具体涉及到一种基于地磁模量梯度和粒子滤波的惯导误差校正方法。本发明包括:惯导系统根据潜艇上加速度计信息解算载体所在的位置;根据地磁模量梯度/惯性组合导航系统的状态方程预测载体的位置误差;潜艇水下航行时由其上地磁模量梯度测量装置实时获取潜艇在真实位置处的地磁模量梯度测量值;得到预测模量梯度值和观测模量梯度值之间的差值;基于质点动力学拟态物理优化的粒子滤波估计算法对系统状态进行估计:对惯导系统进行误差补偿。本发明根据估计结果校正载体航迹,同时对惯导陀螺漂移进行估计和补偿。为水下载体实现精确自主导航提供一种理想途径。

    一种基于电容传感的二维复合摆地倾斜低频隔振装置

    公开(公告)号:CN103969692A

    公开(公告)日:2014-08-06

    申请号:CN201410216115.4

    申请日:2014-05-21

    Inventor: 武立华 黄玉 孙铎

    Abstract: 本发明具体涉及到一种基于电容传感的二维复合摆地倾斜低频隔振装置。本发明包括圆筒形框架、二维圆柱对称复合摆、电容位移检测系统、两个二维弹性簧片、圆筒形电容极板、两个相同的电磁线圈、四块圆盘形压电陶瓷,二维圆柱对称复合摆设置于圆筒形框架内,由位于上方的圆柱杆正摆和位于下方的具有圆柱对称性的U型倒摆组成。本发明中角位移测量采用高灵敏度电容传感器,克服角度传感器中激光光源角漂移引起的测量误差;反馈驱动执行机采用压电陶瓷,压电陶瓷能承载较大的负载,具有出力大、响应快、分辨率高及控制简单等优点,有利于装置小型化和长期稳定性。

    基于高速面阵摄像机轴系横振测量装置的横振测量方法

    公开(公告)号:CN100588918C

    公开(公告)日:2010-02-10

    申请号:CN200810064108.1

    申请日:2008-03-13

    Abstract: 本发明提供的是一种基于高速面阵摄像机轴系横振测量装置的横振测量方法。包括在被测轴上两高速面阵摄像机的公共视场内布设的一个初始标记,处于同一垂直面内、其主光轴互成一定角度的两高速面阵摄像机,两个高速面阵摄像机对准同一段被测轴且与被测轴大致平行,两高速面阵摄像机连接数据处理及控制单元和人机交互界面。当轴转动时,两个高速面阵摄像机的成像面上分别捕获一组不断变化的被测轴的上下边缘线,并通过上下边缘线的中间线可得到该段被测轴任意一处的两个横振分量;通过正交合成的方法可得到该段被测轴任意一处的横振状态和轴心轨迹。本发明便于实施,图像信号相对简单,对光强或灰度不敏感,对光源要求不高,测量精度高。

    高速面阵CCD轴系扭振解耦测量方法

    公开(公告)号:CN101281056A

    公开(公告)日:2008-10-08

    申请号:CN200810064560.8

    申请日:2008-05-23

    Abstract: 本发明提供的是一种高速面阵CCD轴系扭振解耦测量方法。以被测轴上的一条螺旋标记线及被测轴上、下边缘线为被摄物,面阵CCD摄像机的水平扫描线与被测轴平行;摄取螺旋标记线的成像与面阵CCD摄像机的某一水平成像单元线阵的像斑在该水平线阵上的移动,像斑速度的变化携带了轴的扭振和横振分量信息,同时观察面阵CCD摄像机摄取到的上下交错平移的两条边缘线图像,图像上这两条边缘线的中心线运动轨迹即为该被测轴段在与高速CCD摄像机主光轴正交面上的横振分量;通过信息提取和分离方法,解耦上述像斑运动中的横振分量和扭振,实现对轴系的扭振测量。本发明的方法对光强或灰度不敏感,对光源要求不高,同时还可估算扭转力矩的,去除了横振干扰。

    一种基于电容传感的二维复合摆地倾斜低频隔振装置

    公开(公告)号:CN203838353U

    公开(公告)日:2014-09-17

    申请号:CN201420261864.4

    申请日:2014-05-21

    Inventor: 武立华 黄玉 孙铎

    Abstract: 本实用新型具体涉及到一种基于电容传感的二维复合摆地倾斜低频隔振装置。本实用新型包括圆筒形框架、二维圆柱对称复合摆、电容位移检测系统、两个二维弹性簧片、圆筒形电容极板、两个相同的电磁线圈、四块圆盘形压电陶瓷,二维圆柱对称复合摆设置于圆筒形框架内,由位于上方的圆柱杆正摆和位于下方的具有圆柱对称性的U型倒摆组成。本实用新型中角位移测量采用高灵敏度电容传感器,克服角度传感器中激光光源角漂移引起的测量误差;反馈驱动执行机采用压电陶瓷,压电陶瓷能承载较大的负载,具有出力大、响应快、分辨率高及控制简单等优点,有利于装置小型化和长期稳定性。

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