一种用于水下滑翔器的导航系统及姿态角校正和回溯解耦方法

    公开(公告)号:CN104406592B

    公开(公告)日:2017-06-06

    申请号:CN201410712437.8

    申请日:2014-11-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公布了一种用于水下滑翔器的导航系统及姿态角校正和回溯解耦方法,属于水下滑翔器导航定位技术领域。该组合导航系统包括数字信号处理(DSP)模块、微机电系统(MEMS)惯性测量单元(IMU)等。由于俯仰或横滚运动使得姿态角(航向角、俯仰角、横滚角)之间的交叉耦合更加明显,姿态角之间的交叉耦合导致姿态角输出不准甚至错误,进而使随后的速度、位置等其它导航信息解算发生错误,基于回溯思想提出姿态角回溯解耦方法来消除姿态角之间的交叉耦合。本系统设计可以满足水下滑翔器导航系统低功耗、小体积、长航时的需求,姿态角回溯解耦方法有效地解决了姿态角之间的交叉耦合,大大提高了姿态角精度,达到了水下滑翔器长航时、低功耗、高精度导航定位的目的。

    一种遗传算法优化动态递归神经网络的光纤陀螺温度漂移建模方法

    公开(公告)号:CN103593538B

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201310619024.0

    申请日:2013-11-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种遗传算法优化动态递归神经网络的光纤陀螺温度漂移建模方法,包括以下四个步骤:(1)网络参数初始化,建立改进Elman神经网络模型;(2)训练及测试样本的获取;(3)训练改进Elman神经网络并通过遗传算法优化模型参数;(4)光纤陀螺预测输出及误差补偿。通过引入具有自反馈连接权的改进Elman神经网络来对经去噪算法处理的光纤陀螺输出进行训练,并采用遗传算法不断迭代优化模型参数,根据不同参数下模型的误差大小,从而得到最优的模型。本发明在兼顾算法复杂性的同时提高了光纤陀螺温度漂移模型的准确性,拓展了其在工程中的应用,具有一定的实际意义。

    一种角速率输入的姿态算法结构与参数优化方法

    公开(公告)号:CN103630135B

    公开(公告)日:2016-06-01

    申请号:CN201310632713.5

    申请日:2013-11-29

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种新的角速率输入的姿态算法结构与参数优化方法,针对传统角速率输入的姿态算法圆锥误差补偿结构不能充分利用已有角速率信息的问题,提出了一种改进的姿态算法圆锥误差补偿结构,从而给出一种新的角速率输入的姿态算法结构;在定义经典圆锥运动形式和分析几个必要的圆锥运动特性的基础上,对提出的姿态算法圆锥误差补偿结构进行简化处理,获得了一种压缩的姿态算法圆锥误差补偿结构;定义了圆锥误差补偿误差准则,并推导了该误差准则的具体描述;选定了圆锥误差补偿优化目标和方法并实施了圆锥误差补偿结构参数的优化设计,获得一种新的角速率输入的带有圆锥误差补偿结构优化参数的姿态算法,使捷联惯导姿态解算综合性能得到提高。

    一种磁力计实时校正装置及方法

    公开(公告)号:CN104406610A

    公开(公告)日:2015-03-11

    申请号:CN201410737153.4

    申请日:2014-12-05

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01C25/00

    Abstract: 本发明公开了一种磁力计实时校正装置及方法,该方法首先分析磁力计误差干扰源特征,然后再分析地磁场分布特征及磁力计测量原理,其次设计一种实时校正装置同时给出相应的校正方法及流程,最终可以实现在系统级对导航系统航向角进行实时校正及补偿。本发明可以在导航系统连续工作的情况下实现实时自动校正,同时避免了现有一些校正及补偿方法(如椭球拟合方法等)的缺点,能够自主地,独立地,全面地实现磁力计误差校正。本发明的优点在于实时对导航系统航向角进行校正、考虑误差更全面,校正装置简单,抗干扰性强,成本低、精度高、计算过程处理简洁。

    一种MEMS-IMU中加速度计动态环境下的误差标定补偿方法

    公开(公告)号:CN103323625A

    公开(公告)日:2013-09-25

    申请号:CN201310233287.8

    申请日:2013-06-13

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明给出了一种MEMS-IMU中三轴加速度计动态环境下的误差标定补偿方法,其包括:使转台外框按速率模式运行;其次让Z轴回到零位,转台内框按照正弦模式运行;改变IMU的安装,分别让X轴、Y轴加速度计的敏感轴方向与天向平行,和Z轴相同的运行模式让加速度计敏感动态加速度和动态角速度;记录下三个轴向加速度计的输出数据,进行分析处理,可以得到MEMS-IMU中三轴加速度计的安装误差,标定系数,零点漂移以及动态角速度对加速度计的影响因子。本方法简单易实现,对MEMS-IMU系统精度提高明显,特别适用于应用低成本、低精度MEMS加速度计的系统中。

    基于移动GPS/INS节点的协同车辆定位方法

    公开(公告)号:CN102778686A

    公开(公告)日:2012-11-14

    申请号:CN201210277899.2

    申请日:2012-08-07

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于移动GPS/INS节点的协同车辆定位方法,属于车辆导航定位技术领域,包括以下步骤:一、载有GPS/INS组合导航系统的车辆利用数据融合方法得出车辆位置信息;二、将GPS/INS组合导航系统输出的高精度车辆位置信息与GPS接收机单独输出的车辆位置信息进行比较,得到GPS位置误差值;三、载有GPS/INS组合导航系统的车辆利用无线传输方法,将GPS位置误差值传输给附近的只载有GPS接收机的车辆;四、只载有GPS接收机的车辆在GPS接收机输出的位置信息的基础上减去通过无线传输接收到的GPS位置误差值,得到车辆定位结果。本发明将组合导航技术与车辆通信技术结合在一起,实现了“移动”差分GPS基准站,有效地提高了车辆导航定位精度。

    一种采用三法融合的荧光法水中溶解氧含量测量方法

    公开(公告)号:CN102495031A

    公开(公告)日:2012-06-13

    申请号:CN201110358928.3

    申请日:2011-11-14

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明为一种采用三法融合的荧光法水中溶解氧含量测量方法,首先同时采用将测量激发红光时长、激发红光与参考红光的相位差以及激发红光波长三种方法对蓝光激发的荧光物质发出的红光进行测量,分别得到当前的水中溶解氧的含量,接着将激发红光与参考红光的相位差以及激发红光波长两种方法作为测量激发红光时长方法所得数据的参考值,将单一方法的测量结果进行数据融合,最后得出最优的水中溶解氧的含量值。本发明能够形成优势互补,从而得到一种比上述任何单一测量方法精度更高,也更加稳定的新式组合溶解氧测量方法。

    一种SERF原子自旋陀螺仪原子自旋进动的检测方法

    公开(公告)号:CN105180916B

    公开(公告)日:2017-11-07

    申请号:CN201510679672.4

    申请日:2015-10-19

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种SERF原子自旋陀螺仪原子自旋进动的检测方法,通过双光束闭环电光调制检测方法检测原子自旋进动。实现自旋SERF态的原子在外界角速率的输入下会引起原子自旋的进动。本发明提出的方法是通过线偏振光与原子自旋进动的相互作用来提取原子自旋携带的角速率信息,从而实现对角速率的测量。本发明提出的检测方法不仅可以有效隔离光强、调制幅度等标度因数的影响,还能在原理上隔离实际应用中存在的误差对检测系统精度的影响,因此具有较高的灵敏度,从而在整体上有效地提高了SERF原子自旋陀螺仪的测量精度。

    基于遗传算法优化改进BP神经网络的磁力计校正方法

    公开(公告)号:CN103869379B

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201410111140.6

    申请日:2014-03-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于遗传算法优化改进BP神经网络的磁力计校正方法,将磁力计的误差模型转换成三层改进BP神经网络(即将磁力计的误差模型参数作为改进BP神经网络的权值进行优化估计),再利用遗传算法对改进BP神经网络权值进行实时优化,从而实现磁力计的校正及补偿;改进BP神经网络结构原理如图2所示。该校正方法可以有效提高磁力计的精度,进而实现高精度定位和导航,在降低了计算机处理的复杂度的同时取得良好效果。本发明的优点在于应用性强、实时性强、可靠强、成本低、精度高、计算过程处理简洁、稳定性强等,可以有效的提高导航系统航向角精度。

    一种用于导航系统的姿态及航向角的校正方法

    公开(公告)号:CN103630137B

    公开(公告)日:2016-03-23

    申请号:CN201310633933.X

    申请日:2013-12-02

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公布了一种用于导航系统的姿态及航向角的校正方法,包括提出了基于改进扩展卡尔曼滤波的椭球拟合方法进行磁强计误差补偿、姿态角的误差二级建模和校正以及实现整个系统误差校正的有效方法。本发明用于由惯性测量单元(IMU)和磁强计等组成的惯性组合导航与定位系统中的姿态及航向角的误差校正。磁场补偿方法从二维椭圆拟合拓展到三维椭球体拟合,利用新的椭球模型和改进扩展卡尔曼滤波方法进行椭球拟合,该方法可以有效地实现载体动态实时地自身三维磁场干扰的补偿,提高地磁场的测量精度,从而提高载体航向角的精度;对导航系统输出的姿态角信息进行误差二级建模,然后对其补偿以实时提高姿态角的精度。

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