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公开(公告)号：CN115752482A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211669948.7
申请日：2022-12-25
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: 本发明提供一种基于改进型奇异谱分析的捷联惯导升沉测量方法，使用常规奇异谱分析对天向加速度时间序列进行奇异值分解，得到加速度初始化奇异值矩阵和初始化特征向量矩阵，根据奇异值特征进行分组重构得到滤除噪声的加速度，积分得到速度。对速度时间序列进行SVD分解，得到速度初始化奇异值矩阵和初始化特征向量矩阵，初始化完成。递归更新，利用天向加速度驱动数据进行实时更新，得到当前时刻的加速度奇异值矩阵和特征向量矩阵，分组重构得到滤除噪声的加速度，对加速度积分完成速度更新。利用速度更新递归当前时刻的速度奇异值矩阵和速度特征向量矩阵，分组重构得到滤除噪声的速度，对速度积分完成升沉位移更新。
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公开(公告)号：CN111307114B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN201911203231.1
申请日：2019-11-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了基于运动参考单元的水面舰船水平姿态测量方法，属于船舶姿态测量技术领域。具体步骤包括：给定初始导航参数，捷联惯导系统初始对准得到初始四元数；系统采样周期设置并实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；利用陀螺输出信息得到计算四元数，进而得到载体坐标系与地理坐标系的关系矩阵，判断运载体运动状态；然后，利用和载体坐标系与地理坐标系之间的转移矩阵，得到失准角；获得失准角计算值后，对计算四元数进行更新和修正。即使系统有运动加速度时，依然保持失准角的最优计算，保证系统在不同运动状态下均具有较高的姿态测量精度，有效的提高了系统姿态测量精度。
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公开(公告)号：CN110763188B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201910976972.7
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C5/00
Abstract: 本发明涉及一种适用于捷联惯导系统的带杆臂补偿的升沉测量方法，所述方法包括如下步骤：给定初始导航参数t＝0时刻：捷联惯导系统初始对准得到初始纵摇姿态角θ(0)、初始横摇姿态角γ(0)、初始艏摇角ψ(0)、主航向角ζ(0)；系统设置采样周期h，实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；递推测量tk时刻载体坐标系b与半固定坐标系s的关系矩阵；利用方向余弦矩阵和加速度计的输出计算得到捷联惯导系统安装点处的升沉加速度；利用陀螺的输出和捷联惯导系统安装点与舰船重力中心点之间的杆臂误差在载体坐标系的投影得到重力中心处的升沉加速度；升沉滤波器F(k)对重力中心处的升沉加速度进行滤波处理。本发明实现了捷联惯导系统带杆臂补偿的的升沉测量，提高了船舶的可操作性。
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公开(公告)号：CN112629538A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011462399.7
申请日：2020-12-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于舰船导航制导与控制技术领域，具体涉及一种基于融合互补滤波和卡尔曼滤波的舰船水平姿态测量方法。本发明利用实时采集的微机电惯性测量单元陀螺仪输出信号和加速度计输出信号进行捷联惯性导航解算，综合利用各传感器的优点，实现了系统高精度的水平姿态测量。本发明通过卡尔曼滤波后的导航参数对机动状态下载体的线加速度和哥氏加速度进行补偿，并采用互补滤波补偿陀螺积分误差，使水平姿态保持较高精度输出，即使系统存在运动线加速度时，依然保证互补滤波的效果以及失准角的最优计算，有效的提高了系统姿态测量精度，具有一定的工程应用价值。
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公开(公告)号：CN114166216B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111410041.4
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种ARU正置与倒置安装的水平姿态测量方法，包括以下步骤：1.对ARU姿态参考单元系统进行初始对准；2.以水平失准角和陀螺漂移作状态量初始化卡尔曼滤波器；3.递推k时刻的姿态四元数Qk；4.计算修正前的k时刻的水平姿态角；5.卡尔曼滤波时间更新；6.选取加速度计输出fp做量测量进行量测更新，利用更新后的状态量对修正前的k时刻的水平姿态角进行修正，并对其进行处理获得正确的水平姿态角。重复进行步骤3‑6就完成了ARU正置与倒置安装的水平姿态的测量。本发明解决了ARU正置与倒置安装情况下的水平姿态测量的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115876194A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211669949.1
申请日：2022-12-25
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: 本发明提供一种基于捷联惯导的自适应舰船升沉测量方法，步骤如下：1.通过对捷联惯导解算得到包含低频谐波的垂向加速度az。2.对az进行N点快速傅里叶变换得到舰船主导升沉频率ω0。3.对az进行积分得到包含低频噪声的垂速信息vno_filter，并利用自适应垂向速度高通滤波器对vno_filter进行滤波得到存在幅相误差的垂速vz。4.利用RLS‑BMFLC对vz进行拟合，并对其各个基频点进行幅值和相位的修正得到精确的垂向速度v″z。5.对v″z进行积分得到包含低频噪声的升沉信息xno_filter，利用自适应垂向位移高通滤波器对xno_filter进行滤波得到包含幅相误差的升沉位移xz。6.利用RLS‑BMFLC对xz进行拟合，并对其各个基频点进行幅值和相位的修正得到精确的升沉位移x″z。
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公开(公告)号：CN112611382B
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202011358976.8
申请日：2020-11-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种带有相位补偿的捷联惯导系统升沉测量方法，首先对天向加速度计实时测量的信号先进行快速傅里叶变换获取对应海浪的运动频率完成升沉频率估计，然后对测量信号实现升沉滤波，再对升沉滤波器引起的相位超前误差进行补偿实现精确的实时升沉信息输出。本发明相对于现有技术考虑了升沉高通滤波器引起的相位超前误差以及实际应用中动态海况条件，有效解决了现有技术中升沉测量误差大和实时性差的缺点。
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公开(公告)号：CN114166216A
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202111410041.4
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种ARU正置与倒置安装的水平姿态测量方法，包括以下步骤：1.对ARU姿态参考单元系统进行初始对准；2.以水平失准角和陀螺漂移作状态量初始化卡尔曼滤波器；3.递推k时刻的姿态四元数Qk；4.计算修正前的k时刻的水平姿态角；5.卡尔曼滤波时间更新；6.选取加速度计输出fp做量测量进行量测更新，利用更新后的状态量对修正前的k时刻的水平姿态角进行修正，并对其进行处理获得正确的水平姿态角。重复进行步骤3‑6就完成了ARU正置与倒置安装的水平姿态的测量。本发明解决了ARU正置与倒置安装情况下的水平姿态测量的问题。
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公开(公告)号：CN110361002A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910633791.4
申请日：2019-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及的是一种新的适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法，目的在于提供一种适用于路基车辆的简化惯导系统姿态测量方法。采用的技术方案是：首先，给定初始导航参数；然后，递推测量k时刻方位角中间值一和中间值二，计算得到k时刻总的方位角ψk；再对横向和前向加速度计进行内杆臂效应补偿，计算得到k时刻的纵摇姿态角θk和横摇姿态角γk。本发明可以从加速度计计算纵摇姿态角和横摇姿态角，消除了第一次积分引起的误差累积；同时从里程计导出的速度，有更好的性能，避免了任何可能的未补偿加速度计偏差而引起的误差累积，且在位置计算中减少一次积分，有效降低了误差累积。
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公开(公告)号：CN110319838A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201910612677.3
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种自适应的运动姿态参考系统升沉测量方法。对运动姿态参考系统预热，实时采集三个轴上陀螺和加速度计的输出信号；利用陀螺和加速度计的输出，测量船舶实时姿态信息，再由姿态信息构成载体坐标系与地理坐标系的关系矩阵；得到地理坐标系与半固定坐标系的关系矩阵，得到载体坐标系与半固定坐标系之间的转换矩阵；利用方向余弦矩阵、加速度计的输出以及重力加速度信息得到粗升沉加速度；利用粗升沉加速度得到海浪的主导频率和海浪运动的平均高度；利用海浪的主导频率和海浪运动的平均高度得到升沉滤波器截止频率的最优解；波器对船舶的粗升沉加速度进行滤波处理获得第k个采样点的升沉位移信息。本发明提高了船舶的可操作性。
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