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公开(公告)号：CN119714294A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202510039000.0
申请日：2025-01-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于边角网条件平差的主从式USV协同导航方法，属于自主式水下航行技术领域，包括使用捷联式惯性导航系统获得待定位USV初始时刻的导航状态，待定位USV接受USV编队中其他USV数据共享的当前位置，并将其转换为二维坐标，待定位USV根据配备的传感器获得与其他USV之间的相对距离量测信息#imgabs0#和相对方位角#imgabs1#建立描述待定位USV的状态方程和量测方程，建立边角网条件平差数学模型，处理量测矢量，得到量测矢量平差值及其方差阵，设置观测噪声方差阵，并结合DVL测速信息进行量测更新；本发明采用上述的一种基于边角网条件平差的主从式USV协同导航方法，可以实现待定位USV导航状态的高精度估计与协同校正。
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公开(公告)号：CN116147617B
公开(公告)日：2023-11-14
申请号：CN202211709717.4
申请日：2022-12-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种用于水下SINS/DVL/PS紧组合导航系统的故障定位与恢复方法，包括以下步骤：S1、构造出与目标实验设备原理相同的系统虚拟模型，生成虚拟训练集；S2、并利用虚拟训练集训练LSTM神经网络，得到预训练模型LSTM‑1；S3、采集少量的SINS/DVL/PS紧组合导航系统实验数据，得到实验训练集，将LSTM‑1迁移至实验应用场景，得到最终神经网络模型LSTM‑2；S4、LSTM‑2神经网络进入分类模式，LSTM‑2神经网络模型依据实时的故障统计量输出当前时刻故障发生的位置；S5、根据故障定位结果，自动采取相应的故障恢复措施。本发明采用上述故障定位与恢复方法，可以在少量的实验数据条件下，快速的诊断并定位渐变故障等常见故障，并自动进行相应的故障恢复策略，提高组合导航系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN114909608B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202210593233.1
申请日：2022-05-27
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F17D5/00 , F16L55/30 , F16L55/48 , G01C21/16 , F16L101/30
Abstract: 本发明公开了一种基于MIMU/里程轮/光电测速传感器组合的非开挖管道定位方法。本发明利用光电测速传感器非接触式测速、不存在打滑的特点，将其与里程轮组合实现冗余测速的目的，并在此基础上利用基于最大相关熵M估计的联邦卡尔曼滤波算法实现对MIMU、里程轮以及光电测速传感器信息的有效数据融合，从而解决里程轮测速信息不稳定导致的管道定位性能下降问题。本发明有效降低里程轮打滑引起的定位误差。
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公开(公告)号：CN115930950A
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN202211669947.2
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递推算法的INS组网信息融合方法，通过分别计算Kalman滤波器的低精度INS载体系右向陀螺漂移估计值的标准差，确定INS组网中第一套高精度INS和第二套高精度INS的权重，得到第一次融合后的位置信息；再次信息融合时，利用三个参数递推更新此次低精度INS的载体系右向陀螺漂移估计值的标准差，计算得到更新的权重，从而更新融合后的位置信息。本发明在INS组网中的两套高精度INS进行信息融合过程时，隐蔽性高而且仅用三个参数实时递推计算两套高精度INS的权重。
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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110285834B
公开(公告)日：2022-12-13
申请号：CN201910609900.9
申请日：2019-07-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于一点位置信息的双惯导系统快速自主重调方法。一：根据获得的一点外部位置信息，对系统A进行位置重调，二：系统A实时解算的位置作为系统B的外部辅助信息进行kalman滤波，利用估计出来的误差对系统B的导航参数进行校正，系统B得到准确的速度、位置和姿态信息，三：系统B被校正之后，再利用系统B的位置和速度作为系统A的外部辅助信息进行滤波，对系统A的导航参数进行校正，系统A得到准确的位置、速度和姿态信息，最终实现两套系统快速自主重调。本发明无需连续外部测量设备辅助即可实现系统的快速自主重调，不仅缩短了重调时间，而且能够有效利用量测信息，适用于水下环境。
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公开(公告)号：CN112945224B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202110161315.4
申请日：2021-02-05
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种采用因子图和和积算法的多AUV协同导航方法，首先，建立描述AUV导航系统的状态方程和量测方程；其次，根据AUV的状态方程和量测方程建立相应的多AUV协同导航系统因子图模型，该因子图模型含有环结构。为了获得系统的精确解，该含环因子图被等价的转换成含有一个聚合节点的无环因子图模型。最后，根据系统状态方程进行AUV位置和方位角的一步预测更新，然后根据系统获得的AUV之间的观测量结合量测方程估计AUV位置和方位角。本发明采用基于图论的估计方法，方法新颖。另外，能满足实际工程定位精度的同时，计算量更小，该方法展示了更好地系统可扩展性，在实际工程应用中应用性更强。
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公开(公告)号：CN110196050B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN201910455262.X
申请日：2019-05-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种捷联惯导系统垂向高度和速度测量方法。充分预热惯性测量单元，连续采集加速度计和陀螺仪的输出；利用陀螺和加速度计的输出数据完成捷联惯导系统的初始对准，获得初始捷联姿态矩阵；计算比力在垂向通道的投影分量；捷联惯性导航系统进行惯性解算，获得东向速度、北向速度和纬度信息；启动深度计开始工作，提供垂向外部参考高度，在捷联惯性导航系统的垂向通道中加入阻尼网络，设置阻尼参数，测量阻尼后的垂向高度和垂向速度。本发明提供的垂向高度和垂向速度测量方法，可完成对捷联惯性导航系统垂向高度和垂向速度的高精度测量，能实现捷联惯性导航系统在垂向的精确导航定位，且能使系统保持较好的动态性，适合于工程应用。
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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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