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公开(公告)号：CN115265538B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202210735824.8
申请日：2022-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于起终点校正和正逆向信息复用的地下管线航位推算方法和计算机设备，属于管线惯性定位仪测绘与定位技术领域，解决针对地下管线定位，存在短距离测量精度不高和计算量大的问题。本发明的方法包括：装订起终点坐标，并使管道惯性定位仪完成初始对准，实时获取MIMU陀螺仪数据代入四元数微分方，采用四阶龙格库塔法进行求解获取实时姿态四元数；接着，通过姿态四元数将载体系下里程计测量输出里程信息转化为导航坐标系下速度信息并进行积分迭代获取轨迹位置信息，然后通过构造校正矩阵分别对正逆向航位推算的位置信息进行校正，最后对校正后的正逆向轨迹融合平均。本发明适用于对地下管线的高精度测绘与定位。
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公开(公告)号：CN112033439B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202010840610.8
申请日：2020-08-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种摇摆基座地球系下重力加速度矢量无纬度构建方法。首先，建立一种摇摆基座下基于固定长度滑动窗口内加速度计输出信息的目标函数；其次，采用一段时间窗口内的量测信息来构建目标函数，并利用梯度下降优化以获得的粗略值；最后，利用的粗略值和惯性系重力加速度矢量表观运动来构建地球坐标系下重力加速度矢量。本发明为解决舰船在摇摆基座时纬度未知情况下的高精度对准问题做出了关键性突破。
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公开(公告)号：CN112033440A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010840621.6
申请日：2020-08-20
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摇摆基座下无纬度初始对准方法。首先将摇摆基座无纬度对准看作Wahba姿态确定问题以抑制器件噪声干扰，并基于地球系下重力加速度矢量建立目标函数；然后利用梯度下降优化方法取得目标函数的准确解，在无纬度条件下实现惯性系转换四元数估计；最后在只利用捷联航姿系统自身加速度计和陀螺信息条件下确定姿态四元数，从而实现了摇摆基座下无纬度初始对准。本发明可以解决摇摆基座下纬度未知时无法完成初始对准的问题，从而确保了捷联航姿系统的应用范围。
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公开(公告)号：CN107990910B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201711078693.6
申请日：2017-11-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于容积卡尔曼滤波的舰船大方位失准角传递对准方法。首先，将子惯导加速度计的比力输出转换到导航坐标系，利用巴特沃斯数字低通滤波器对其进行滤波处理；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，采用速度加姿态加角速度的匹配方式，建立大方位失准角情况下的状态方程和量测方程；最后，利用所建立的状态方程和量测方程，进行容积卡尔曼滤波解算，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。本发明解决了舰船在大方位失准角与大杆臂误差情况下的快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN108731702B
公开(公告)日：2021-12-24
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108759871B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201810715581.5
申请日：2018-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
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：CN115265538A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210735824.8
申请日：2022-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于起终点校正和正逆向信息复用的地下管线航位推算方法和计算机设备，属于管线惯性定位仪测绘与定位技术领域，解决针对地下管线定位，存在短距离测量精度不高和计算量大的问题。本发明的方法包括：装订起终点坐标，并使管道惯性定位仪完成初始对准，实时获取MIMU陀螺仪数据代入四元数微分方，采用四阶龙格库塔法进行求解获取实时姿态四元数；接着，通过姿态四元数将载体系下里程计测量输出里程信息转化为导航坐标系下速度信息并进行积分迭代获取轨迹位置信息，然后通过构造校正矩阵分别对正逆向航位推算的位置信息进行校正，最后对校正后的正逆向轨迹融合平均。本发明适用于对地下管线的高精度测绘与定位。
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公开(公告)号：CN108759870B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201810715555.2
申请日：2018-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于新型鲁棒广义高阶容积卡尔曼滤波的传递对准方法。首先，考虑到系统的非线性，采用速度加姿态加角速度匹配方式，建立传递对准非线性数学模型。其次，主、子惯导分别进行惯导解算，主惯导的速度和姿态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观测量。然后，基于广义高阶容积卡尔曼滤波时间更新获得一步状态预测值和协方差，利用新息卡方检测方法对观测量受污染的程度进行判断，若判断结果超过了预设门限，则舍弃该部分观测量，跳过观测量重构过程和滤波更新过程；若判断结果未超过预设门限，则利用Huber方法对受污染观测量进行重构。最后，利用重构后的观测量进行量测更新，估计当前时刻的状态值和协方差，从而实现传递对准。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：CN112925036B
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN202110279769.1
申请日：2021-03-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01V7/00 , G01V7/02 , G01P15/093
Abstract: 一种基于微纳芯片的小型化绝对重力仪，该发明涉及到绝对重力测量领域，旨在避免传统绝对重力仪电源系统以及光路系统复杂的不足，降低绝对重力测量系统的体积和质量，满足小型化重力测量的工程使用需求。一种基于微纳芯片的小型化绝对重力仪，包括980nm激光器、光纤隔离器、波分复用器、微纳芯片、1550nm激光器、光纤环形器、光电探测器、A/D转换器、FPGA芯片、单模光纤、聚苯乙烯小球、毛细管和电动注射器。通过电动注射器输出稳定的聚苯乙烯小球序列，并通过980nm激光捕获并发射聚苯乙烯小球，再通过1550nm激光干涉效应测量当地的绝对重力值。本发明通过微纳芯片、光纤光路结合实现重力测量，其体积和功耗大大降低，可以适用于体积受限的绝对重力测量应用场景。
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公开(公告)号：CN112033440B
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202010840621.6
申请日：2020-08-20
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摇摆基座下无纬度初始对准方法。首先将摇摆基座无纬度对准看作Wahba姿态确定问题以抑制器件噪声干扰，并基于地球系下重力加速度矢量建立目标函数；然后利用梯度下降优化方法取得目标函数的准确解，在无纬度条件下实现惯性系转换四元数估计；最后在只利用捷联航姿系统自身加速度计和陀螺信息条件下确定姿态四元数，从而实现了摇摆基座下无纬度初始对准。本发明可以解决摇摆基座下纬度未知时无法完成初始对准的问题，从而确保了捷联航姿系统的应用范围。
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