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公开(公告)号：CN111323050B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202010196612.8
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种捷联惯导和多普勒组合系统标定方法，包括：步骤一：构建捷联惯导/GPS组合系统，并计算组合导航系统在载体系下速度，同步获取多普勒输出的多普勒坐标系下速度。步骤二：构建捷联惯导/多普勒大安装偏差角及刻度系数误差的模型。步骤三：构建捷联惯导/多普勒安装偏差角及刻度系数误差的相关系统方程及量测方程。步骤四：利用卡尔曼滤波对安装偏差状态量及刻度系数误差进行估计，完成标定任务。本发明适用于SINS/DVL组合导航系统任意未知安装偏差角条件下的标定方法，具有较高的工程应用价值，利用SINS/GPS组合导航的速度作为参考速度，同时利用卡尔曼滤波技术进行状态估计，标定结果精度高。
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公开(公告)号：CN109459040B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN201910033350.0
申请日：2019-01-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于定位技术领域，具体涉及一种基于RBF神经网络辅助容积卡尔曼滤波的多AUV协同定位方法。本发明包括以下步骤：建立多AUV协同定位状态空间模型；创建一个RBF神经网络；在基准参考位置可用时，通过CKF进行多AUV协同定位估计；收集RBF神经网络的训练数据；对RBF神经网络进行训练；基准信号中断，停止训练RBF神经网络，继续进行CKF协同定位估计；估计CKF协同定位滤波误差；补偿滤波状态更新估计值。本发明在多AUV协同定位情况下，考虑跟随AUV航向漂移误差、洋流速度影响及与距离相关的水声噪声，具有更高的实用价值；利用RBF神经网络对CKF滤波估计值进行补偿，协同定位精度和稳定性显著提高；本发明算法易于实现。
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公开(公告)号：CN111323049B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202010196578.4
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种粒子群算法的粗对准方法，包括：步骤一：建立多矢量定姿模型，求解水平姿态；步骤二：建立粒子群算法模型；步骤三：构建粒子群适应度函数；步骤四：粒子早熟收敛问题的解决；步骤五：进行载体坐标系对导航坐标系姿态矩阵的更新；本发明充分利用惯性系对准算法水平姿态收敛较快的特点，极大降低了构造粒子群算法适应度函数的难度。本发明利用粒子群算法的快速估计能力，将粒子群算法应用到惯性系的粗对准之中，极大缩短了摇摆基座的对准时间。
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公开(公告)号：CN111323050A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010196612.8
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种捷联惯导和多普勒组合系统标定方法，包括：步骤一：构建捷联惯导/GPS组合系统，并计算组合导航系统在载体系下速度，同步获取多普勒输出的多普勒坐标系下速度。步骤二：构建捷联惯导/多普勒大安装偏差角及刻度系数误差的模型。步骤三：构建捷联惯导/多普勒安装偏差角及刻度系数误差的相关系统方程及量测方程。步骤四：利用卡尔曼滤波对安装偏差状态量及刻度系数误差进行估计，完成标定任务。本发明适用于SINS/DVL组合导航系统任意未知安装偏差角条件下的标定方法，具有较高的工程应用价值，利用SINS/GPS组合导航的速度作为参考速度，同时利用卡尔曼滤波技术进行状态估计，标定结果精度高。
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公开(公告)号：CN109656136A
公开(公告)日：2019-04-19
申请号：CN201811534141.6
申请日：2018-12-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于声学测量领域，具体涉及一种基于声学测量网络的水下多AUV协同定位编队拓扑结构优化方法。本发明在多随从AUV情况下，考虑了声学测距误差与距离的相关性，具有更高的实用价值；针对位置信息的不确定性，根据相应的概率密度采用蒙特卡洛方法对可能分布区域内的编队构型进行优化设计；采用基于退火思想的步进递推的策略，不管主艇初始位置在何处，均可经过迭代步骤找到其最优位置布局；本发明引入Metropolis准则作为判断是否接受新解作为当前解的准则之一，可有效改善当局部最优解出现时迭代不再继续进行的情况；本发明的迭代过程产生新解邻域的大小与温度高低直接相关，增加最终结果的精确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109596128A
公开(公告)日：2019-04-09
申请号：CN201910033292.1
申请日：2019-01-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于自主式水下航行领域，具体涉及一种基于多水听器提高多AUV协同定位性能的方法。该方法包括：在跟随AUV上配置多个水听器，设置水听器的位置并固定水听器；领航AUV与跟随AUV通过水听器进行水声测距，同时领航AUV将自身位置广播发送给跟随AUV；建立单领航AUV模式的协同定位系统状态空间模型；利用EKF滤波方法，对跟随AUV定位。通过设计多个水听器在跟随AUV上的位置，增加状态空间模型量测矩阵维数，系统的可观测性大大提高，有效降低了对单领航方案中的各AUV高机动性要求；减少了多AUV协同导航系统领航AUV数量，避免了由于设置多个领航AUV所需要配备的高精度惯性测量单元，降低成本；不涉及到多领航AUV时间同步的问题，容易实施，而且定位精度较高。
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公开(公告)号：CN107664511A
公开(公告)日：2018-02-06
申请号：CN201710793329.1
申请日：2017-09-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明的目的在于提供基于速度信息的摇摆基座粗对准方法，采用如下步骤：确定地球坐标系对导航坐标系的旋转矩阵 确定地心惯性系对地球坐标系的旋转矩阵确定载体坐标系对载体惯性系的旋转矩阵确定载体惯性系对地心惯性系的旋转矩阵进行载体坐标系对导航坐标系姿态矩阵 的更新。本发明考虑了加速度计的刻度系数误差、安装误差角和其他干扰加速度，具有更高的实用价值；采用积分和SVD求最小二乘最优解的策略，大大减小了寻求载体惯性系对地心惯性系的旋转矩阵的难度，缩短了摇摆基座粗对准的时间。
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公开(公告)号：CN107655494A
公开(公告)日：2018-02-02
申请号：CN201710832735.4
申请日：2017-09-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 一种摇摆基座条件下惯导系统粗对准方法，包括如下步骤：步骤一：计算载体所在位置地球坐标系相对导航坐标系的旋转矩阵；步骤二：计算载体所在位置地心惯性系对地球坐标系的旋转矩阵；步骤三：计算载体坐标系对载体惯性系的旋转矩阵；步骤四：计算载体惯性系对地心惯性系的旋转矩阵；步骤五：计算载体坐标系相对导航坐标系的姿态矩阵；步骤六：重新选定对准时刻，重复执行步骤四～步骤五，得到步骤七：求取姿态角并计算姿态角均值；步骤八：计算姿态修正矩阵；步骤九：利用姿态修正矩阵修正惯导系统的导航姿态矩阵；步骤十：重复执行步骤二～步骤九，实现惯导系统粗对准。本发明方法可在摇摆基座条件下实现惯导系统快速的粗对准。
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公开(公告)号：CN109656136B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201811534141.6
申请日：2018-12-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于声学测量领域，具体涉及一种基于声学测量网络的水下多AUV协同定位编队拓扑结构优化方法。本发明在多随从AUV情况下，考虑了声学测距误差与距离的相关性，具有更高的实用价值；针对位置信息的不确定性，根据相应的概率密度采用蒙特卡洛方法对可能分布区域内的编队构型进行优化设计；采用基于退火思想的步进递推的策略，不管主艇初始位置在何处，均可经过迭代步骤找到其最优位置布局；本发明引入Metropolis准则作为判断是否接受新解作为当前解的准则之一，可有效改善当局部最优解出现时迭代不再继续进行的情况；本发明的迭代过程产生新解邻域的大小与温度高低直接相关，增加最终结果的精确性。
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