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公开(公告)号：CN103900581B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201410136166.6
申请日：2014-04-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/28
Abstract: 本发明提供的是一种基于增广拉格朗日条件的MIMU与GPS组合行人导航法。行人导航系统配有一个射频信号接收机和两个MIMU，射频信号接收机固定在行人的肩膀上，两个MIMU分别固定在一只脚的脚尖和脚跟上，实时采集系统数据；分别对两个MIMU进行导航解算得到惯导行人位置、速度、姿态信息，同时利用射频信号进行定位，得到接收机行人位置信息；分别对两个MIMU进行零速校正；构造一个非线性等式约束方程和一个非线性不等式约束方程；将约束方程与卡尔曼滤波相结合，利用增广拉格朗日方程对系统的状态变量进行校正，摆脱微弱信号下射频信号定位精度不够的问题。在恶劣的封闭室内导航环境下，采用本发明可以充分增加微弱射频信号的可利用性。
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公开(公告)号：CN103644910A
公开(公告)日：2014-03-19
申请号：CN201310589676.4
申请日：2013-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法，先采集个人自主导航系统正常工作模式下输出的角速率信息、比力信息、磁力计信息；进而根据系统输出信息解算出未经误差补偿的个人定位信息；然后利用系统输出数据及公式确定运动过程中的零速区间并根据零速区间对数据进行分段；在每个分段中使用改进的RTS平滑算法以得到误差修正后的个人定位信息。本发明在使用零速校正作为误差补偿修正算法的基础上，根据让个人行走时各传感器输出数据特点，利用零速区间对各数据进行分段，设计基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法。在不增加系统成本的条件下，提高了个人自主导航系统定位精度；本发明方法简单，稳定性和可靠性高。
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公开(公告)号：CN103630147A
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201310603099.X
申请日：2013-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种基于HMM的个人自主导航系统零速检测方法：采集个人自主导航系统微型惯性测量单元中Y轴陀螺的输出信息；利用函数将Y轴陀螺的输出信息进行初步分段，并将分段后Y轴陀螺输出值进行范围划分；将使用者一步运动时Y轴陀螺输出值进行分成段、命名，将其视为HMM过程的状态量；将一个输出范围作为HMM的一个输出，使零速检测问题转化为HMM解码问题；求出使用者一步运动过程中状态转移矩阵A及输出过程和状态过程的转换关系可以用矩阵B；利用Viterbi求取HMM的状态量Qk；利用不等式判别个人自主导航系统使用者运动过程中的零速区间。本发明检测方法问题数学化、模型化，提高了检测的精度。
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公开(公告)号：CN104075711B
公开(公告)日：2018-01-19
申请号：CN201410276581.1
申请日：2014-06-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明公开了一种基于CKF的IMU/Wi‑Fi信号紧组合室内导航方法，该方法包括：建立Wi‑Fi信号的RSS fingerprinting的数据库；利用IMU进行定位，得到行人所在位置PoIMU及速度、加速度、姿态等信息；通过零速校正对IMU加速度计漂移进行校正，并得到校正后的速度；利用Wi‑Fi信号进行定位，得到行人所在位置PoWi‑Fi；在数据库中分别找到与PoIMU较近的n个参考点和与PoWi‑Fi较近的n个参考点，并根据已知参考点的位置分别获得测量点与参考点间的距离diIMU、diWi‑Fi，从而得到距离差Δd；利用容积卡尔曼滤波进行信息融合，最终得到行人的位置、加速度、速度、姿态信息。本发明方法综合利用了室内Wi‑Fi信号与IMU信息，通过CKF算法进行信息融合,滤波精度高,收敛速度快,且鲁棒性强，导航精度较高。
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公开(公告)号：CN103744099A
公开(公告)日：2014-04-23
申请号：CN201310581902.4
申请日：2013-11-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S19/49
CPC classification number: G01S19/49 , G01C21/165
Abstract: 本发明涉及一种基于等式约束卡尔曼滤波的单兵导航方法，包括：单兵导航系统配有一个小型GPS接收机和两个MIMU传感器。GPS与双MIMU系统在人体安置的位置选择以便最大限度的克服GPS动态性能不良以及MEMS随时间导航精度急剧降低的缺点。利用各导航器件之间的位置关系，构造两个非线性等式约束方程。将约束方程与卡尔曼滤波相结合，摆脱微弱信号下GPS定位精度不够的问题。在恶劣的封闭室内导航环境下，采用本发明可以充分增加微弱GPS信号的可利用性，在一定程度上补偿MEMS的累积误差，并且在卫星信号失锁的紧急时刻也能利用MEMS独立辅助单兵执行任务，因此大大的提高了组合导航系统的可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103900570B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410136136.5
申请日：2014-04-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供例了一种基于室内主导方向的航向误差测量方法。利用规则建筑物具有相对走廊平行、相邻走廊以直角正交的特点，以已知的室内主导方向提供的航向作为参考值，解决了航向误差的不可观测性问题，采用精确的室内主导方向提供的航向和步幅航向的差值作为系统状态变量，应用卡尔曼滤波器对其进行估计，得到航向误差，克服了航向误差漂移大的缺点，提高了导航精度；本发明方法简单，稳定性和可靠性高，给出了一种航向误差测量方法，有效的提高了导航精度。
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公开(公告)号：CN104697553A
公开(公告)日：2015-06-10
申请号：CN201510112353.5
申请日：2015-03-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种光纤陀螺捷联惯导系统加速度计内杆臂标定方法。包括以下步骤，将光纤陀螺惯导设备放置在转台上并完成转台的初始配置，测试电缆线是否连通，确保数据正常传输；完成系统的初始对准和分立式标定实验，得到陀螺仪和加速度计的静态误差参数值；使转台按照标定路径设计的方式运动，通过对陀螺仪和加速度计的数据采集，完成内杆臂标定实验；处理内杆臂标定实验所得的数据，以系统的线速度误差为观测量，建立卡尔曼滤波器；选择合适的滤波初值，根据卡尔曼滤波基本方程对系统进行卡尔曼滤波，得到收敛的内杆臂参数值。本发明大大缩短了卡尔曼滤波时间，提高了效率，具有很高的实用性。
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公开(公告)号：CN104075711A
公开(公告)日：2014-10-01
申请号：CN201410276581.1
申请日：2014-06-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
CPC classification number: G01C21/165
Abstract: 本发明公开了一种基于CKF的IMU/Wi-Fi信号紧组合室内导航方法，该方法包括：建立Wi-Fi信号的RSS fingerprinting的数据库；利用IMU进行定位，得到行人所在位置PoIMU及速度、加速度、姿态等信息；通过零速校正对IMU加速度计漂移进行校正，并得到校正后的速度；利用Wi-Fi信号进行定位，得到行人所在位置PoWi-Fi；在数据库中分别找到与PoIMU较近的n个参考点和与PoWi-Fi较近的n个参考点，并根据已知参考点的位置分别获得测量点与参考点间的距离diIMU、diWi-Fi，从而得到距离差Δd；利用容积卡尔曼滤波进行信息融合，最终得到行人的位置、加速度、速度、姿态信息。本发明方法综合利用了室内Wi-Fi信号与IMU信息，通过CKF算法进行信息融合,滤波精度高,收敛速度快,且鲁棒性强，导航精度较高。
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公开(公告)号：CN103604442A
公开(公告)日：2014-02-26
申请号：CN201310563344.9
申请日：2013-11-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种应用于捷联惯导系统在线标定的可观测性分析方法，建立单轴旋转式捷联惯导系统的在线标定模型；利用解析法分析惯性器件参数，陀螺和加速度计误差的可观测性；分析单轴旋转机构的转动对不可观测的惯性器件参数误差可观测性的影响；分析舰船的曲折机动对提高陀螺常值漂移和刻度因子误差的可观测性和可观测度的影响；分析舰船进行变速运动对提高加速度计零偏和刻度因子误差的可观测性和可观测度的影响；分析外接设备提供的高精度参考信息对提高惯性器件参数误差可观测性和可观测度的影响。本发明分离出可标定的惯性器件参数误差，并提高了其收敛速度和估计精度，保证了惯性器件参数误差的有效估计。
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公开(公告)号：CN104697553B
公开(公告)日：2017-11-17
申请号：CN201510112353.5
申请日：2015-03-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种光纤陀螺捷联惯导系统加速度计内杆臂标定方法。包括以下步骤，将光纤陀螺惯导设备放置在转台上并完成转台的初始配置，测试电缆线是否连通，确保数据正常传输；完成系统的初始对准和分立式标定实验，得到陀螺仪和加速度计的静态误差参数值；使转台按照标定路径设计的方式运动，通过对陀螺仪和加速度计的数据采集，完成内杆臂标定实验；处理内杆臂标定实验所得的数据，以系统的线速度误差为观测量，建立卡尔曼滤波器；选择合适的滤波初值，根据卡尔曼滤波基本方程对系统进行卡尔曼滤波，得到收敛的内杆臂参数值。本发明大大缩短了卡尔曼滤波时间，提高了效率，具有很高的实用性。
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