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公开(公告)号：CN110887480B
公开(公告)日：2020-06-30
申请号：CN201911262990.5
申请日：2019-12-11
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 , 无锡北微传感科技有限公司
Abstract: 本发明公开了基于MEMS传感器的飞行姿态估计方法及系统，该方法包括：采集加速度计和磁力计的数据，确定载体坐标系；将载体坐标系转化成地面坐标系，并求误差；使用误差校正陀螺仪输出的数据；使用校正后的陀螺仪数据进行四元数更新，得到新的姿态角；使用新的姿态角进行卡尔曼滤波得到飞行姿态估计结果。本发明提供的基于MEMS传感器的飞行姿态估计方法及系统，通过加速度计和磁力计的数据计算载体坐标系，再求误差，使用该误差来校正陀螺仪的输出，使陀螺仪的输出更准确，有效解决陀螺仪产生累计漂移误差的问题，增加卡尔曼滤波器输出结果的精确度；使用四元数参与计算，降低整体的运算量，降低运算成本。
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公开(公告)号：CN111141273A
公开(公告)日：2020-05-12
申请号：CN201911310476.4
申请日：2019-12-18
Applicant: 无锡北微传感科技有限公司 , 北京大学深圳研究生院
Abstract: 本发明公开了基于多传感器融合的组合导航方法及系统，该方法包括：在GPS信号有效时，获取初始GPS导航信息；获取里程计的数据，并根据里程计的数据判断载体是否为静止状态；若载体为运动状态，则判断GPS信号是否有效；若GPS信号有效，使用GPS导航信息修正惯性测量元件误差并输出导航结果；若GPS信号失效，使用里程计的数据修正惯性测量元件误差并输出导航结果。本发明提供的基于多传感器融合的组合导航方法及系统，在GPS失效时，使用里程计进行补偿以抑制误差发散，从而提供准确的位置和方位信息，符合自动驾驶车辆的导航需求，在GPS失效时，保持稳定可靠的导航，提高导航精度和抗干扰能力，提高导航系统的应用范围。
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公开(公告)号：CN111551174A
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN202010647018.6
申请日：2020-07-07
Applicant: 无锡北微传感科技有限公司 , 北京大学深圳研究生院
Abstract: 本发明公开了一种基于多传感器惯性导航系统的高动态车辆姿态估计方法，包括获取车载速度计和加速度计数据，利用车载速度计对加速度计数据进行补偿得到补偿后的加速度，通过运动加速度抑制处理得到加速度，得到观测姿态四元数；获取陀螺仪数据，利用陀螺仪输出的角速度值，通过四元数微分方程得到四元数的状态估计值；通过扩展卡尔曼进行多传感器的信息融合，输出最终的姿态角信息。由此，能够消除运动加速度对姿态估计的影响，得到观测姿态四元数。建立基于四元数的姿态估计滤波方程，从而完成了车辆姿态的高精度解算，并且能补足在没有GPS状态下的导航信息输出，提供车辆的自主导航系统的必备信息。
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公开(公告)号：CN110954102A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201911309264.4
申请日：2019-12-18
Applicant: 无锡北微传感科技有限公司
Abstract: 本申请提供一种提供用于机器人定位的磁力计辅助惯性导航系统的方法，包括以下步骤：构建三轴加速度计、三轴陀螺仪以及三轴磁力计构成的导航系统；采集加速度计、陀螺仪以及磁力计输出的数据，透过加速度计解算姿态，通过磁力计解算航向；解算速度并对速度量进行误差补偿；解算位置并对位置进行误差补偿；利用扩展卡尔曼滤波对以上信息进行处理后输出最终的位置信息。由此，利用本申请的技术方案能够准确反映移动机器人姿态和位置信息。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110887481A
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201911262998.1
申请日：2019-12-11
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 , 无锡北微传感科技有限公司
Abstract: 一种基于MEMS惯性传感器的载体动态姿态估计方法，包括以下步骤：获取三轴加速度计数据并通过加速度计噪声模型进行处理；获取三轴陀螺仪数据并通过陀螺仪噪声模型进行处理；将以上三轴陀螺仪处理后的数据和三轴加速度计数据处理后的数据通过EKF滤波器处理，然后再进行多传感信息融合，求取姿态角，更新姿态信息。由此，通过加速度计噪声模型对加速度计数据进行处理，通过陀螺仪噪声模型对陀螺仪数据进行处理，将以上三轴陀螺仪处理后的数据和三轴加速度计数据处理后的数据通过EKF滤波器进行多传感信息融合，进而稳定准确地得到动态载体的姿态信息。
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公开(公告)号：CN111272158A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201911310478.3
申请日：2019-12-18
Applicant: 无锡北微传感科技有限公司 , 北京大学深圳研究生院
IPC: G01C17/38
Abstract: 本发明公开了复杂磁扰动场景MEMS电子罗盘的动态方位角解算方法，包括：获取多冗余传感器中加速度计、磁力计和陀螺仪的输出值；判断是否需要进行滤波；若需要进行滤波，构建扩展卡尔曼滤波器，输出加速度计、磁力计和陀螺仪的输出值的最优估值；若不需要进行滤波，直接输出多冗余传感器中加速度计、磁力计和陀螺仪的输出值；分别用倾角补偿算法、磁场比例角补偿算法和陀螺仪Z轴积分算法解算方位角；根据载体当前运动姿态进行数据融合，得到最优方位角。本发明提供的复杂磁扰动场景MEMS电子罗盘的动态方位角解算方法，使MEMS电子罗盘在磁扰动和动态条件下，自适应完成准确的方位角解算，提高定向精度；算法结构简单，收敛速度快。
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公开(公告)号：CN111272158B
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN201911310478.3
申请日：2019-12-18
Applicant: 无锡北微传感科技有限公司 , 北京大学深圳研究生院
IPC: G01C17/38
Abstract: 本发明公开了复杂磁扰动场景MEMS电子罗盘的动态方位角解算方法，包括：获取多冗余传感器中加速度计、磁力计和陀螺仪的输出值；判断是否需要进行滤波；若需要进行滤波，构建扩展卡尔曼滤波器，输出加速度计、磁力计和陀螺仪的输出值的最优估值；若不需要进行滤波，直接输出多冗余传感器中加速度计、磁力计和陀螺仪的输出值；分别用倾角补偿算法、磁场比例角补偿算法和陀螺仪Z轴积分算法解算方位角；根据载体当前运动姿态进行数据融合，得到最优方位角。本发明提供的复杂磁扰动场景MEMS电子罗盘的动态方位角解算方法，使MEMS电子罗盘在磁扰动和动态条件下，自适应完成准确的方位角解算，提高定向精度；算法结构简单，收敛速度快。
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公开(公告)号：CN110887481B
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN201911262998.1
申请日：2019-12-11
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 , 无锡北微传感科技有限公司
Abstract: 一种基于MEMS惯性传感器的载体动态姿态估计方法，包括以下步骤：获取三轴加速度计数据并通过加速度计噪声模型进行处理；获取三轴陀螺仪数据并通过陀螺仪噪声模型进行处理；将以上三轴陀螺仪处理后的数据和三轴加速度计数据处理后的数据通过EKF滤波器处理，然后再进行多传感信息融合，求取姿态角，更新姿态信息。由此，通过加速度计噪声模型对加速度计数据进行处理，通过陀螺仪噪声模型对陀螺仪数据进行处理，将以上三轴陀螺仪处理后的数据和三轴加速度计数据处理后的数据通过EKF滤波器进行多传感信息融合，进而稳定准确地得到动态载体的姿态信息。
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公开(公告)号：CN110887480A
公开(公告)日：2020-03-17
申请号：CN201911262990.5
申请日：2019-12-11
Applicant: 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 , 无锡北微传感科技有限公司
Abstract: 本发明公开了基于MEMS传感器的飞行姿态估计方法及系统，该方法包括：采集加速度计和磁力计的数据，确定载体坐标系；将载体坐标系转化成地面坐标系，并求误差；使用误差校正陀螺仪输出的数据；使用校正后的陀螺仪数据进行四元数更新，得到新的姿态角；使用新的姿态角进行卡尔曼滤波得到飞行姿态估计结果。本发明提供的基于MEMS传感器的飞行姿态估计方法及系统，通过加速度计和磁力计的数据计算载体坐标系，再求误差，使用该误差来校正陀螺仪的输出，使陀螺仪的输出更准确，有效解决陀螺仪产生累计漂移误差的问题，增加卡尔曼滤波器输出结果的精确度；使用四元数参与计算，降低整体的运算量，降低运算成本。
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