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公开(公告)号：CN103900607B
公开(公告)日：2017-05-24
申请号：CN201410080764.6
申请日：2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，具体涉及一种可用于提高惯性导航系统的精度的基于惯性系的旋转式捷联惯导系统转位方法。本发明包括：获得初始捷联姿态矩阵；使IMU坐标系与惯性坐标系重合；使IMU坐标系与地心惯性系保持相对静止；控制IMU绕地心惯性坐标系的zi轴和yi轴按照次序进行转动：通过导航解算实时获得系统的导航参数。本发明所涉及的旋转方案基于惯性系，控制IMU始终相对绕惯性坐标轴按指定的角速度转动，从而可以避免在导航解算时地球自转角速度分量与器件误差耦合引起系统导航误差，从而系统精度不受地球自转角速度分量的影响。
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公开(公告)号：CN103940447B
公开(公告)日：2017-02-01
申请号：CN201410145821.4
申请日：2014-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法：将捷联惯导系统安装在载体上；利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波，并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc；获取低通巴特沃斯IIR数字滤波器的阶数N，并用此滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波；利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的加速度计信息获取修正角速度 利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的陀螺仪信息和修正角速度 获得对准姿态矩阵，完成系统初始对准的任务。本发明可用于提高捷联惯性导航系统的对准精度。
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公开(公告)号：CN103454662B
公开(公告)日：2016-06-29
申请号：CN201310396375.X
申请日：2013-09-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S19/48
Abstract: 本发明公开了一种基于CKF的SINS/北斗/DVL组合对准方法。首先对SINS/北斗/DVL组合导航系统的状态方程进行非线性建模，建立量测方程时采用将多传感器量测信息拆分成类似单量测信息的方法，即将量测方程分为两组：一组为SINS/北斗滤波器量测方程，另一组为SINS/DVL滤波器量测方程，再在相应时刻分别对其进行滤波和判断，在融合中心进行数据融合。本发明可以增强SINS/北斗/DVL组合导航系统中北斗和DVL异步时的多传感器信息的利用率，大幅提高系统状态变量的估计精度，从而提高组合系统对准精度。
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公开(公告)号：CN103217174B
公开(公告)日：2016-03-09
申请号：CN201310122010.8
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是涉及的是一种捷联惯导系统的初始对准方法，具体涉及一种在仅利用GPS辅助设备的条件下基于低精度微机电系统的捷联惯导系统初始对准的方法。本发明包括：获取载体坐标系到水平坐标系的方向余弦矩阵；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准卡尔曼滤波状态方程；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准的卡尔曼滤波量测方程；对载体姿态进行第一次修正；建立捷联惯导系统精对准的卡尔曼滤波状态方程和量测方程；进行第二次卡尔曼滤波；对载体姿态进行第二次修正，得到微机电系统的捷联惯导系统的准确捷联矩阵。本发明利用两次卡尔曼滤波估计出低精度MEMS捷联惯导系统误差的方法，完成了系统的初始对准，使应用更便捷。
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公开(公告)号：CN103323004B
公开(公告)日：2015-08-12
申请号：CN201310220931.8
申请日：2013-06-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明属于惯性导航系统极区导航技术领域，具体涉及一种惯性导航系统利用正常模式下输出的经纬度信息测量横地心纬度的方法，实现惯性导航系统由正常模式到极区模式的转换的横地心纬度测量方法。本发明首先根据惯性导航系统正常模式输出的位置数据得到船舶所在位置的经度和地理纬度；根据船舶所在位置的地理纬度，确定地心纬度测量值；根据惯性导航系统输出的船舶经度、地心纬度确定横地心纬度测量值。该方法避免了通常将惯性导航系统输出的纬度信息近似为地心纬度的所造成的误差，提高了横地心纬度的测量精度，从而减小惯性导航系统模式转换的误差。本发明测量方法简单方便，有利于实际应用。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103940447A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410145821.4
申请日：2014-04-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明一种基于自适应数字滤波器的系泊状态初始对准方法：将捷联惯导系统安装在载体上；利用二阶隐马尔科夫卡尔曼滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波，并通过滤波器的稳态参数测量自适应截止频率fc；获取低通巴特沃斯IIR数字滤波器的阶数N，并用此滤波器对陀螺仪和加速度计的原始输出信号进行滤波；利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的加速度计信息获取修正角速度利用低通巴特沃斯IIR数字滤波器输出的陀螺仪信息和修正角速度获得对准姿态矩阵，完成系统初始对准的任务。本发明可用于提高捷联惯性导航系统的对准精度。
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公开(公告)号：CN103245793B
公开(公告)日：2015-05-27
申请号：CN201310122146.9
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01P5/00
Abstract: 本发明涉及的是一种信息测量方法，具体涉及一种船舶水面航行时水面组合导航系统利用卡尔曼滤波测量洋流方法。本发明包括：采集船舶捷联惯性导航系统中陀螺和加速度计的采样值，递推测量水面运载器速度值与位置值；查找船舶航行海域内洋流模型东向参数和洋流模型的北向参数；设置水面组合导航方法状态14维变量；获取水面组合导航方法观测量与观测矩阵；进行卡尔曼滤波，测量出东向洋流速度和北向洋流速度。本发明的卡尔曼滤波方法可以更快速而准确的测量出洋流速度，测量结果无滞后，满足快速性，测量的误差为10-3m，远小于洋流速度，精度更高。
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公开(公告)号：CN103940429A
公开(公告)日：2014-07-23
申请号：CN201410105283.6
申请日：2014-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C21/16 , G01C21/203
Abstract: 本发明属于惯性导航系统极区导航技术领域，具体涉及一种惯性导航系统利用惯性测量单元的输出值在横地理坐标系下的关系，实时测量出载体相对横坐标系的姿态角的惯性导航系统横坐标系下载体姿态的实时测量方法。本发明包括：测量载体的横速度；更新船舶所在位置的横经度和横地理纬度；得到极区模式中地球角速度在导航系的投影；获得导航坐标系相对于惯性坐标系的角速度在载体坐标系的投影；获得载体相对于导航系的角速度；测量载体的捷联姿态矩阵；测量载体相对横坐标系的姿态角。本发明所设计的方案可以实现高纬度实时导航，为高纬度捷联惯导系统提供数学模型，避免了常用惯导系统在高纬度地区由于计算溢出而无法导航的问题。
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公开(公告)号：CN103455675A
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201310397651.4
申请日：2013-09-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种基于CKF的非线性异步多传感器信息融合方法。分别对各个传感器分别利用CKF估计出各自的状态变量，然后采用细分时间片方法将信息融合中心的时间间隔设定为各传感器间最高精度时间单位，在相应时刻对异步多传感器的估计结果进行判断和融合，得到更加精确的状态变量估计结果。本发明可以增强对异步多传感器信息的利用率，大幅提高多传感器系统中状态变量的估计精度，增强系统的生存能力。
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