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公开(公告)号：CN116702479A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310690334.5
申请日：2023-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/18 , G06F17/16 , G06F17/11 , G06F119/12 , G06F119/10
Abstract: 本申请公开了一种水下航行器未知输入与位置估计方法及系统，方法包括：获取水下航行器的航行数据，并基于航行数据构建系统状态空间模型；对系统状态空间模型中的量测方程进行第一次优化，得到优化后量测方程，并基于优化后量测方程构建延时递推框架；基于延时递推框架，搭建未知非线性控制输入和延时到达观测信息之间的递推关联；基于递推关联得到未知非线性控制输入估计值；基于未知非线性控制输入估计值，得到位置状态后验估计表达式和第一估计误差协方差表达式；对后验估计表达式进行第二次优化，得到最终位置状态表达式和第二估计误差协方差表达式。本申请缓解观测值中的延时偏差对未知输入估计及位置估计的影响，提高水下航行器的定位精度。
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公开(公告)号：CN113008239B
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202110225859.2
申请日：2021-03-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种多AUV协同定位鲁棒延迟滤波方法，包括步骤一：建立多AUV协同定位模型；步骤二：通过将延迟转换为量测偏置构建存在时变量测延迟的非线性协同定位系统模型；步骤三：构建时变延迟模型下向量与向量预测值的统计相似性度量；步骤四：将后验概率密度函数近似为高斯分布，最大化代价函数下界求得近似解；步骤五：通过求解代价函数优化解，完成辅助变量更新；步骤六：通过辅助变量对量测噪声协方差矩阵进行修正。本发明在水声通讯延迟与量测噪声异常值共同存在的情形下，可同时削弱延迟与非高斯噪声对定位精度的影响。
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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：CN116702479B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202310690334.5
申请日：2023-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F30/20 , G06F17/18 , G06F17/16 , G06F17/11 , G06F119/12 , G06F119/10
Abstract: 本申请公开了一种水下航行器未知输入与位置估计方法及系统，方法包括：获取水下航行器的航行数据，并基于航行数据构建系统状态空间模型；对系统状态空间模型中的量测方程进行第一次优化，得到优化后量测方程，并基于优化后量测方程构建延时递推框架；基于延时递推框架，搭建未知非线性控制输入和延时到达观测信息之间的递推关联；基于递推关联得到未知非线性控制输入估计值；基于未知非线性控制输入估计值，得到位置状态后验估计表达式和第一估计误差协方差表达式；对后验估计表达式进行第二次优化，得到最终位置状态表达式和第二估计误差协方差表达式。本申请缓解观测值中的延时偏
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116680500A
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202310690292.5
申请日：2023-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了水下航行器在非高斯噪声干扰下的位置估计方法及系统，所述方法包括以下步骤：根据获取的水下航行器的位置数据、速度数据与航向数据，构建协同定位系统状态空间模型；在得到基于线性化误差补偿的优化量测方程的基础上，构建增广状态模型；利用增广状态模型，基于student'st核函数和最小误差熵准则，构建代价函数；基于代价函数，求得后验状态估计的加权最小二乘表达形式；基于后验状态估计的加权最小二乘表达形式，使用矩阵求逆引理得到后验状态估计及相应的估计误差协方差矩阵的最终表达形式，完成水下航行器的位置估计。本发明能够有效削弱非高斯噪声对位置估计的影响，提高水下航行器在非理想作业环境中的定位精度。
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公开(公告)号：CN113819906B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111115235.1
申请日：2021-09-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于非理想条件下的组合导航技术领域，具体涉及一种基于统计相似度量的组合导航鲁棒滤波方法。本发明考虑SINS/DVL紧组合系统中正常的DVL波束测量信息和大误差的波束测量信息同时出现的情形，针对目前现有的组合导航系统鲁棒滤波器对量测信息处理粗糙，导致正常量测信息易丢失的问题，基于多维量测方程分解和统计相似度量提出了新的鲁棒滤波方法。本发明在将SINS/DVL紧组合导航系统的多维量测方程进行分解的同时，引入统计相似度量(SSM)理论，协助每个波束的测量噪声方差在大测量误差出现时完成各自的自适应更新，最终保证每个波束测量信息处理的独立性。本发明可用于非理想条件下的水下航行器组合导航领域。
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公开(公告)号：CN115855038A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211465410.4
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学 , 哈尔滨哈船智聚创新科技发展有限公司
Abstract: 本发明公开一种短时高精度姿态保持方法，包括：获取陀螺仪输出和加速度计输出；基于加速度计输出和当地重力加速度，得到自身初始姿态信息；基于自身初始姿态信息和陀螺仪输出，得到航向角，作为航向输出；基于加速度计输出和当地重力加速度，得到俯仰角和横揺角，并进行低通滤波处理，将低通滤波处理后的俯仰角和横揺角作为水平姿态输出，实现姿态测量。本发明能够在不依赖任何外界信息的条件下快速完成初始姿态的确定，后续姿态测量也无需接受任何外界信息，抗干扰能力强。经过剧烈角运动后仍能实现高精度的姿态测量，提高姿态计算的精度，实现较低成本条件下的高精度姿态测量。
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公开(公告)号：CN111444948B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN202010204462.0
申请日：2020-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种图像特征提取与匹配方法，包括步骤一：对特征点进行初步筛选；步骤二：利用候选角点中X和Y方向的梯度对S1得到的候选角点进行二次筛选；步骤三：像素级角点检测；步骤四：亚像素级角点检测，通过迭代优化Harris位置获得S3中得到的像素级角点的亚像素级角点坐标；步骤五：旋转不变快速变化描述子计算；步骤六：进行特征提取与特征匹配。发明在Harris角点检测的基础上，经过两次候选角点的筛选以提高角点的检测速度，并且通过迭代优化提高了角点检测的位置精度，最后，利用旋转不变快速变换描述子来表示特征。
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公开(公告)号：CN113324546A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110563429.1
申请日：2021-05-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种罗经失效下的多潜航器协同定位自适应调节鲁棒滤波方法，包括以下步骤：步骤一：建立航向角未知的多潜航器协同定位模型；步骤二：计算航向角输入未知的待校正状态估计值；步骤三：通过自适应更新量测噪声方差矩阵削弱野值噪声对状态估计的影响；步骤四：构建核带宽度自适应调节因子；步骤五：计算航向估计值与校正后的位置向量估计值。本发明在保证不扩展状态维数的基础上，实现航向角未知伴随非高斯噪声条件下的准确定位。本发明可用于非理想条件下的多潜航器协同定位领域。
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