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公开(公告)号：CN103776446B
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201310520233.X
申请日：2013-10-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种基于双MEMS-IMU的行人自主导航解算算法，将两个IMU系统同时固联于行人导航系统使用者的两只脚上，双系统分别进行捷联惯导解算算法和基于卡尔曼滤波的零速修正算法，再融合两只脚的定位信息，当双脚解算距离超过两脚间最大步长γ时，采用状态约束卡尔曼滤波算法对两个IMU的导航结果进行不等式约束，将模糊的人体生理特性问题转化为严格的数学问题，从而得到导航结果的最优估计，实现了更高精度的行人导航定位功能。
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公开(公告)号：CN103969671B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201410195891.0
申请日：2014-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航系统和卫星导航系技术领域，具体涉及一种在SINS/卫星导航系统重力测量中基于非线性跟踪微分器的杆臂误差解算方法。本发明包括：得到在载体坐标系下的比力；得到地理系相对地球系的速度矢量；得到地理坐标系到惯性系角速度；得载体在导航解算后的载体相对于地理坐标系的角速度；得到两系统在载体系中的杆臂距离；得到在地理系下的表达式以及与角速度的关系；得到斜对称矩阵的微分值；解算出杆臂误差值。本发明避免了传统的杆臂误差直接处理引入噪声和精度不理想问题，本发明中构造的非线性微分跟踪器时，只需适当调整参数，构造合理的非线性函数就可以得到高品质的跟踪微分器，得到较高精度的输出结果。
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公开(公告)号：CN103792562A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410061801.9
申请日：2014-02-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01S19/49 , G01C21/165 , G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于变换采样点的强跟踪UKF滤波方法。本发明包括（1）对系统进行初始参数设置；（2）根据正交变换采样点的方法对Sigma点进行采样，求出相应的预测方程，进行时间更新和量测更新；（3）计算渐消因子；（4）利用渐消因子计算新的一步预测协方差，重新计算Sigma点，通过非线性量测函数传播，得到引入渐消因子后的自协方差和互协方差；（4）进行滤波更新，直至结束。本发明既有效的解决系统非局部采样问题，在提高了系统精度，又使系统具有一定强跟踪能力。该方法可用于改善系统模型不确定时鲁棒性差，滤波发散的问题，并解决了高维系统中的非局部采样问题，拓展了强跟踪滤波的应用范围。在MEMS/GPS组合导航系统中，该方法可提高其定位定姿性能。
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公开(公告)号：CN103968838B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201410195910.X
申请日：2014-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于极坐标系的AUV曲线运动状态下的协同定位方法。其中主AUV装备精度较高的惯性测量单元，而子AUV装备较低精度的IMU。首先，子AUV通过融合自身的惯性测量单元测量载体运动信息，并测定相对于主AUV的距离和方位信息，最后利用扩展卡尔曼滤波来实现协同定位。本发明与传统的基于笛卡尔坐标系的算法相比，在AUV做曲线运动时具有较高的定位精度。
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公开(公告)号：CN103822633B
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201410047878.0
申请日：2014-02-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于二阶量测更新的低成本姿态估计方法。本发明通过对三轴微机械陀螺、三轴微机械加速度计和三轴磁强计的输出数据，进行滤波处理得到载体的姿态信息。针对在室内或磁干扰较强场所，磁强计输出会使横摇和纵摇误差变大，传统方法难以解决的问题。本方法在滤波的量测更新阶段，创新性地采用二阶量测更新，即先进行加速度计量测更新再进行磁强计量测更新。以此修正标准量测更新算法从而使磁强计更新只影响方位角。利用本方法可以使用低成本的微惯性测量单元和磁强计进行姿态估计，并且估计精度高、实时性好、适应强磁干扰环境。本方法适用于车辆、无人机和船舰等载体的姿态估计。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103900608B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410105384.3
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于四元数CKF的低精度惯导初始对准方法。首先利用加速度计和磁强计的测量值进行粗对准，得到粗略的姿态矩阵。然后利用GPS提供的准确外界信息，取位置和速度误差作为量测量，通过四元数CKF进行非线性滤波，得到姿态误差矩阵。最后利用姿态误差矩阵进行校正，得到精确的姿态矩阵。本发明利用加速度计和磁强计分别对重力加速度和磁力的量测值，进行粗对准。解决了在低精度惯性器件的条件下，由于陀螺性能低，无法正确敏感地球自转角速率，不能应用传统粗对准方法的问题；另一方面，本方法中提出的四元数CKF能适用于大角度误差的非线性模型，可以在大方位失准角的条件下依然很好的完成对准，且对准精度高。
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公开(公告)号：CN103968838A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410195910.X
申请日：2014-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/16 , G01C21/203
Abstract: 本发明提供的是一种基于极坐标系的AUV曲线运动状态下的协同定位方法。其中主AUV装备精度较高的惯性测量单元，而子AUV装备较低精度的IMU。首先，子AUV通过融合自身的惯性测量单元测量载体运动信息，并测定相对于主AUV的距离和方位信息，最后利用扩展卡尔曼滤波来实现协同定位。本发明与传统的基于笛卡尔坐标系的算法相比，在AUV做曲线运动时具有较高的定位精度。
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公开(公告)号：CN103900608A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410105384.3
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明提供的是一种基于四元数CKF的低精度惯导初始对准方法。首先利用加速度计和磁强计的测量值进行粗对准，得到粗略的姿态矩阵。然后利用GPS提供的准确外界信息，取位置和速度误差作为量测量，通过四元数CKF进行非线性滤波，得到姿态误差矩阵。最后利用姿态误差矩阵进行校正，得到精确的姿态矩阵。本发明利用加速度计和磁强计分别对重力加速度和磁力的量测值，进行粗对准。解决了在低精度惯性器件的条件下，由于陀螺性能低，无法正确敏感地球自转角速率，不能应用传统粗对准方法的问题；另一方面，本方法中提出的四元数CKF能适用于大角度误差的非线性模型，可以在大方位失准角的条件下依然很好的完成对准，且对准精度高。
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公开(公告)号：CN103900550A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410080597.5
申请日：2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C19/66
CPC classification number: G01C19/725
Abstract: 本发明涉及一种适用于工作原理为循环再入式的干涉型光学陀螺的基于定向耦合调制器的循环干涉型光学陀螺。本发明将光源调制成一组脉冲信号，其脉冲宽度为光在光路线圈SSR中的渡越时间τ，τ＝L/c，c为光速，若需要的循环次数为n，则其调制周期为nτ，并对系统Y波导处施加方波调制信号，调制周期为2nτ；当脉宽为光路渡越长度的光脉冲到达定向耦合调制器位置时，定向耦合调制器调制至交叉态，直至光脉冲全部进入光路。本发明提高了循环干涉型光学陀螺的检测精度。
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公开(公告)号：CN103900550B
公开(公告)日：2017-04-12
申请号：CN201410080597.5
申请日：2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C19/66
Abstract: 本发明涉及一种适用于工作原理为循环再入式的干涉型光学陀螺的基于定向耦合调制器的循环干涉型光学陀螺。本发明将光源调制成一组脉冲信号，其脉冲宽度为光在光路线圈SSR中的渡越时间τ，τ＝L/c，c为光速，若需要的循环次数为n，则其调制周期为nτ，并对系统Y波导处施加方波调制信号，调制周期为2nτ；当脉宽为光路渡越长度的光脉冲到达定向耦合调制器位置时，定向耦合调制器调制至交叉态，直至光脉冲全部进入光路。本发明提高了循环干涉型光学陀螺的检测精度。
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