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公开(公告)号：CN109737960A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201811568152.6
申请日：2018-12-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于速度加角速度匹配的船体变形测量方法。首先，分别在船中央位置和船首位置安装光纤陀螺捷联惯导系统，记为INS1和INS2。然后，建立基于速度加角速度匹配的船体变形测量模型，包括船体变形模型、陀螺漂移模型、动态杆臂模型、速度误差微分方程以及量测失准角微分方程。最后，建立量测方程，同步采集INS1输出的速度、姿态、角速度信息以及INS2输出的比力信息和角速度信息，进行卡尔曼滤波估计船体变形角。本发明方法提高了船体变形的估计精度，估计精度可达到0.1角分。
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公开(公告)号：CN108759871A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810715581.5
申请日：2018-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明提出了一种基于改进经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)预处理的捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)粗对准方法，本方法首先利用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)对SINS中惯性传感器的输出信号进行延拓，所需延拓的极值点得到所需的全部延拓序列，抑制端点效应的影响；在此基础上，利用EMD计算延拓后信号的本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量；最后基于Shannon信息熵计算所有相邻IMF分量的Shannon熵的变化量，从而完成信号的重构，从而在不改变器件精度的前提下显著提高系统的粗对准精度和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN108731702A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810716326.2
申请日：2018-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Huber方法的大失准角传递对准方法。首先，考虑到系统的非线性，建立传递对准非线性状态方程和量测方程；其次，主、子惯导分别进行惯导解算，主惯导的速度、姿态和角速度信息传输到子惯导的导航计算机，利用主、子惯导系统之间的速度误差、姿态误差和角速度误差构造量测量；然后，进行容积卡尔曼滤波时间更新；之后利用利用Huber方法构造权值矩阵对观测残差进行加权修正；最后，进行容积卡尔曼滤波量测更新估计子惯导系统与主惯导系统间的安装误差角，完成传递对准。本发明解决了观测量中存在混合高斯噪声和野值情况下的舰船快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN108594153A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810305226.0
申请日：2018-04-08
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01R35/02
Abstract: 本发明公开了一种光纤电流互感器温度与标度因数非线性分区间综合补偿方法，包括：通过光纤电流互感器测试平台，获取互感器输出的原始数据和温度数据；将采集电流信号进行平滑处理；分别建立由温度和标度因数非线性引起的测量误差模型；根据最小二乘方法，求解温度和标度因数非线性综合补偿模型参数矩阵；采用分区间建模的方法，计算不同温度和电流测量范围区间补偿系数。本发明减小了光纤电流互感器测量由标度因数非线性和温度引起的测量误差，尤其在复杂外部环境下和长期工作情况下提高了光纤电流互感器的环境适应性和准确度。
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公开(公告)号：CN107289921A
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201710395702.8
申请日：2017-05-31
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C19/58
CPC classification number: G01C19/58
Abstract: 一种基于椭圆拟合的对抛式冷原子干涉陀螺仪的转动角速度测量方法，本发明的目的是在惯性导航系统中环境噪声对于原子干涉结果影响较大时提供准确的旋转角速度测量结果。在采用超冷原子干涉陀螺仪精确测量微小转动时，首先采用双原子云对抛式三脉冲干涉陀螺仪以获得两组同步数据，之后通过最小二乘椭圆拟合算法，进行转速提取。本发明从原子陀螺的角度，实现转速信号的精确提取，并提供了原子干涉仪输出误差的评估方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106940193A
公开(公告)日：2017-07-11
申请号：CN201710076458.9
申请日：2017-02-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/00
Abstract: 设计了一种基于Kalman滤波的系统级标定方法，充分利用船舶在海面上受海浪影响而产生的摇摆运动对IMU产生激励，基于Kalman滤波对惯性器件的系统参数进行实时地在线标定。首先，建立惯性器件输入输出模型。然后，确定Kalman滤波的状态方程与观测方程，充分利用其对惯性器件产生的激励。最后，根据建立的Kalman滤波方程重新对系统误差参数进行估计并补偿，完成标定，更新系统误差参数。一次标定可能达不到精度要求，这时，可进行系统参数反复的标定迭代，滤波器也可以每隔一段时间对数据进行一次更新，再进行标定补偿来提高导航精度。这样就可以不通过对惯性器件的拆卸就可以实现对FOG‑IMU的重新标定。
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公开(公告)号：CN116280094A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310041144.0
申请日：2023-01-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B63B79/20 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06N3/082
Abstract: 本发明提出了一种基于Conv‑Bi‑LSTM模型的船舶升沉运动预测系统及预测方法；获取船舶历史运动数据，建立运动信息的数据集，对所述数据集进行预处理，对数据集进行随机拆分，获取训练数据集和测试数据集；采用Conv‑Bi‑LSTM模型构建船舶升沉预测模型，训练数据集训练Conv‑Bi‑LSTM网络，获得船舶升沉预测模型；将所述测试数据集输入船舶升沉运动预测模型进行预测，获取到测试数据预测精度，使用平均误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE和平均绝对百分比误差MAPE评价指标评价模型的性能；本发明把多个自由度历史运动信息当做模型的输入，对船舶升沉进行综合预测，充分利用了运动时间序列的正向反向两个时间状态信息，提高了升沉运动的预测精度。
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公开(公告)号：CN116182857A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310026424.4
申请日：2023-01-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MEMS/水声测距的AUV多状态估计协同定位方法。步骤1：建立协同系统AUV多状态估计方程；步骤2：建立协同系统AUV量测方程，并采用一阶泰勒展开进行线性化处理；步骤3：基于步骤1多状态估计方程和步骤2的量测方程，采用卡尔曼滤波算法，对系统的状态信息进行滤波更新。本发明提出的协同定位方案可大大降低协同系统的成本，同时通过水声测距信息实现对跟随AUV的多个状态量的估计，大大提高了定位精度。
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公开(公告)号：CN113916226B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202111173831.5
申请日：2021-10-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于最小方差的组合导航系统抗扰滤波方法。首先建立含有未知输入项Gk‑1dk‑1的SINS/GNSS组合导航系统滤波模型，其中dk‑1为m维未知输入，Gk‑1是n×m维的噪声分配矩阵；然后在Kalman滤波算法的基础上，根据无偏性和最小方差两个约束条件来求解滤波增益矩阵Kk，求解过程中要确保新构建的算子符合两个假设要求；然后，将各式展开并整理得到滤波算法方程组；最后，根据滤波框架编程调试并移植到组合导航系统中进行应用，从而实现了对复杂环境下含未知输入组合导航系统各状态量的最小方差意义下的无偏估计。本发明可以解决复杂环境下组合导航系统含未知输入时抗扰能力差的问题，从而增强了组合导航系统的鲁棒性。
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