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公开(公告)号：CN118913288A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411108239.0
申请日：2024-08-13
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于组合导航技术领域，在SINS与DVL正常工作的条件下，对USBL测量失效条件下组合导航系统定位误差的抑制展开研究。本发明的目的通过如下技术方法来实现，包括以下步骤：分析载体系速度与USBL相对位置测量之间的关系；给定初始USBL相对位置测量结果的条件下基于载体系速度积分对后续USBL测量结果进行递推；引入反向传播(Back Propagation,BP)神经网络对导航数据进行在线训练；在USBL测量失效期间，利用训练好的BP神经网络模型对递推误差进行预测；对所提方法进行仿真验证和实验验证。为了抑制USBL测量时效期间组合导航系统定位误差的发散，利用载体系速度和USBL测量结果间的关系，提出了一种基于BP神经网络的USBL测量修复方法，用以在USBL失效时提供额外的位置参考信息。
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公开(公告)号：CN115855038B
公开(公告)日：2024-01-09
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。(56)对比文件申强等《.多传感器信息融合导航技术》.北京理工大学出版社,2020,34-35.Bo Xu等.Error Modeling and SimulationAnalysis for the Vehicle Launching SystemErecting《.Advanced Materials Research》.2012,全文.高薪;卞鸿巍;傅中泽;张礼伟.捷联惯导晃动基座四元数估计对准算法.中国惯性技术学报.2014,(第06期),全文.孙立江;周召发;陈河;刘朋朋;郭琦.激光捷联惯导多矢量定姿法晃动基座粗对准.压电与声光.2016,(第02期),全文.
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公开(公告)号：CN116858287A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310821429.6
申请日：2023-07-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提出一种基于地球坐标系的极区惯导初始对准方法，包括：采集惯导中加速度计和陀螺仪的输出；对所述惯导进行粗对准，获取所述惯导在任意时刻的姿态变换矩阵；基于所述姿态变换矩阵，利用所述输出，对所述惯导进行精对准，获取对准后的所述惯导的姿态、速度和位置。本发明计算量简单，抗干扰能力强、可靠性高，能在全球任意地点使用。
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公开(公告)号：CN115752512A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211465275.3
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: 本申请公开了一种惯性基组合导航三轴不重合角标定方法及系统，其中方法包括以下步骤：构建超短基线系统的定位函数模型；基于所述定位函数模型，构建三轴不重合角姿态矩阵函数模型；基于所述超短基线系统定位模型和所述三轴不重合角姿态矩阵模型，构建BFGS标定算法目标函数模型；基于所述BFGS标定算法目标函数模型，对组合导航系统三轴不重合角进行标定。本申请的BFGS标定算法不需要对姿态矩阵进行近似，而是通过对代价函数应用BFGS算法求取最小值对应的三轴不重合角，此方法可以从误差角度提高标定的精度，特别是当安装偏差角较大时更加有效。
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公开(公告)号：CN113324546B
公开(公告)日：2022-12-13
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115371705A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211056699.4
申请日：2022-08-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于非理想条件下的导航器件标定技术领域，具体涉及一种基于特殊正交群和鲁棒不变扩展卡尔曼滤波的DVL标定方法。本发明通过李群空间到李代数空间的指数映射，得到了线性的误差方程，可以更准确的刻画误差传播规律，避免非线性条件下不准确的雅各比矩阵对滤波估计的影响。本发明通过引入统计相似度量李群，设计鲁棒滤波器，抑制了测量离群点对标定精度的影响，可以更准确的输出SINS和DVL间的安装偏差角及DVL的刻度系数误差。
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公开(公告)号：CN113819906A
公开(公告)日：2021-12-21
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：CN113008239A
公开(公告)日：2021-06-22
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：CN109974706B
公开(公告)日：2021-05-11
申请号：CN201910177062.2
申请日：2019-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明属于水下航行器导航研究领域，具体涉及一种基于双运动模型的主从式多AUV协同导航方法，包括以下步骤：领航AUV与跟随AUV进行水声测距，同时领航AUV将自身位置和速度信息广播发送给跟随AUV；建立跟随AUV与领航AUV间的相对运动状态空间模型；通过CKF估计跟随AUV与领航AUV的速度分量差值；建立双领航模式的多AUV协同导航状态空间模型；本发明提出将AUV相对运动状态空间模型与双领航模式的多AUV协同导航状态空间模型相结合，保障了多AUV协同导航系统的协同定位性能；本发明跟随AUV不需装备惯性导航设备和DVL，从而降低AUV系统配置的复杂性且节约了跟随AUV的内部空间、减轻重量。
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公开(公告)号：CN115371705B
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202211056699.4
申请日：2022-08-31
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于非理想条件下的导航器件标定技术领域，具体涉及一种基于特殊正交群和鲁棒不变扩展卡尔曼滤波的DVL标定方法。本发明通过李群空间到李代数空间的指数映射，得到了线性的误差方程，可以更准确的刻画误差传播规律，避免非线性条件下不准确的雅各比矩阵对滤波估计的影响。本发明通过引入统计相似度量李群，设计鲁棒滤波器，抑制了测量离群点对标定精度的影响，可以更准确的输出SINS和DVL间的安装偏差角及DVL的刻度系数误差。
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