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公开(公告)号：CN114894219A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210466057.5
申请日：2022-04-26
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明涉及一种惯性系统零偏误差外场双位置校准方法，将IMU绕方位轴作近似180°旋转，通过陀螺输出跟踪转位变化，将跟踪姿态矩阵和第二位置对准姿态矩阵作差求解平台失准角，从而获得陀螺和加速度计零偏的解析解。该方法不依赖于转位精度和北向基准，不受初始航向角的影响，能够对陀螺和加速度计零偏同时进行标定，提高双位置标校方法的准确性、可靠性和外场环境适应性。与背景技术对比，本发明技术不受初始航向角的影响，避免了奇异值的出现，将陀螺漂移标定精度提高至0.01°/h，且能够同时对加速度计零偏进行标定。
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公开(公告)号：CN108489485B
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN201810228939.1
申请日：2018-03-20
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种无误差的捷联惯导数值更新方法，涉及捷联惯导技术领域，根据捷联惯导的姿态阵、速度和位置微分方程，直接采用泰勒级数展开方法，给出了全套捷联惯导更新数值方法，在陀螺输出角速度和加速度计输出比力满足多项式形式假设的条件下，该方法不存在任何原理性误差，隐含了对姿态、速度和位置更新不可交换误差的精确补偿。本发明为了理论研究和对比分析方便，以惯性坐标系作为导航参考系，给出了简洁的捷联惯导数值更新方法，最后，通过仿真实验验证了该方法不存在原理性误差，具有很高的计算精度。
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公开(公告)号：CN110196066A
公开(公告)日：2019-09-03
申请号：CN201910388718.5
申请日：2019-05-10
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于格网姿态速度信息不变的虚拟极区方法，用于解决现有虚拟极区方法导航验证效果差的技术问题。技术方案是在格网坐标系下将非极区外场试验数据转换至极区进行导航验证，通过参考信息转换、初始状态转换和惯性传感器数据转换完成虚拟极区建模。本发明通过参考信息转换、初始状态转换和惯性传感器数据转换，使虚拟极点同时具备地球自转与重力矢量平行和经线快速收敛两大特征，提高了模型完整性；在格网坐标系下将非极区外场试验数据转换至极区进行导航验证，并考虑地球曲率影响，能够保证转换前后载体相对地面的姿态和速度信息不发生变化，提高了模型的真实性和建模精度，达到在极地进行真实试验的效果。
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公开(公告)号：CN106052715B
公开(公告)日：2018-11-23
申请号：CN201610344731.7
申请日：2016-05-23
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明涉及一种单轴旋转捷联惯导系统回溯式自对准方法，采用惯性凝固粗对准方法对陀螺和加速度计采样数据进行实时处理，求解初始时刻的姿态矩阵，在此过程中每1s同步压缩存储关键数据；待粗对准结束后利用存储数据进行回溯卡尔曼滤波精对准，正向解算至结束时刻，并在卡尔曼滤波器中将安装杆臂列为误差状态进行在线估计。本发明方法在保证对准精度和对准时间的同时，避免了繁琐的逆向导航解算，降低了存储空间和计算量，提高了工程实用性。
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公开(公告)号：CN118031945A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410209575.8
申请日：2024-02-26
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明提供一种基于速度约束的捷联惯导系统跑道滑行快速对准方法。该方法利用跑道航向已知的基本信息，将导航解算速度从导航坐标系转换到跑道坐标系，利用飞机滑跑时跑道坐标系下侧向速度和天向速度近似为零的约束条件，建立卡尔曼滤波器完成快速对准。该滑跑对准方法能够提高初始对准的快速性和准确性，并保证最终位置精度。本发明技术由于采用基于速度约束的卡尔曼滤波器进行滑跑对准，能够在40s时间内完成初始对准，相比于5‑10min静基座对准时间，提升了对准效率；由于滑跑过程中的加速机动提高了方位误差的可观测性，方位对准精度达到0.013°，提高了初始对准的准确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118031944A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410209572.4
申请日：2024-02-26
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于位移角速率补偿的行进间对准和纬度估计方法。该方法将正余弦函数按泰勒级数展开，对惯性系视速度矢量按时间的三次项进行最小二乘拟合，从三次项系数中实现初始对准和纬度估计，并根据初始对准结果对位移角速率进行反馈补偿。该方法通过测速仪速度辅助，能够在没有初始位置信息条件下完成行进间对准和纬度估计，并通过视速度矢量的三次项拟合和位移角速率的迭代补偿提高对准精度和收敛速度。
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公开(公告)号：CN110196066B
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN201910388718.5
申请日：2019-05-10
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于格网姿态速度信息不变的虚拟极区方法，用于解决现有虚拟极区方法导航验证效果差的技术问题。技术方案是在格网坐标系下将非极区外场试验数据转换至极区进行导航验证，通过参考信息转换、初始状态转换和惯性传感器数据转换完成虚拟极区建模。本发明通过参考信息转换、初始状态转换和惯性传感器数据转换，使虚拟极点同时具备地球自转与重力矢量平行和经线快速收敛两大特征，提高了模型完整性；在格网坐标系下将非极区外场试验数据转换至极区进行导航验证，并考虑地球曲率影响，能够保证转换前后载体相对地面的姿态和速度信息不发生变化，提高了模型的真实性和建模精度，达到在极地进行真实试验的效果。
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公开(公告)号：CN110457813A
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201910730938.1
申请日：2019-08-08
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于横向地理坐标系的虚拟极区方法，用于解决现有虚拟极区方法适用性差的技术问题。技术方案是保持横向地理系下的姿态矩阵、速度和高度信息不变，通过对补偿椭球校正系数后的横向速度积分重构极区位置轨迹；将非极区试验获得的陀螺和加速度计数据在横向地理坐标系下扣除当地地球自转角速率和重力加速度，并叠加虚拟极区的地球自转角速率和重力矢量，完成惯性传感器数据的极区重构。本发明在横向地理坐标系下重构极区轨迹数据和惯性传感器数据，使载体相对于当地水平面的运动特征保持不变，扩大了适用区域，能够适用于地球表面除横向极点外的任意位置；通过椭球校正系数避免了圆球近似，提高了建模精度。
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公开(公告)号：CN106595652B
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201611075322.8
申请日：2016-11-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种车辆运动学约束辅助的回溯式行进间对准方法，用于解决现有车辆运动数学模型辅助的动基座对准方法对准精度差的技术问题。技术方案是在车辆行驶过程中进行实时粗对准，同时提取并存储关键传感器信息；获得初始姿态阵后使用存储数据进行回溯导航解算；回溯过程中将惯导和车辆之间的安装偏差角作为误差状态，利用车辆侧向和垂向速度为零的约束条件进行卡尔曼滤波精对准。本发明方法不需要专门的静止时间，有效提高了行进间对准精度。经测试，方位对准结果达到2.148′。同时，对准过程不丢失位置和速度信息，定位精度优于20m。
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公开(公告)号：CN104897170B
公开(公告)日：2018-01-16
申请号：CN201510297409.9
申请日：2015-05-29
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于罗德里格参数和二阶非线性量测的滤波对准算法，包括由惯性系动基座对准过程、二阶非线性量测滤波估计算法、经典罗德里格参数奇异点及其处理方法，利用姿态阵分解，将动态姿态的估计问题转化为一个常值姿态的估计，借助经典Rodrigues参数和姿态阵之间的凯莱变换，建立了在惯性坐标系描述的系统方程线性，量测方程具有二阶非线性的弱非线性误差模型。同时对经典罗德里格参数描述姿态存在奇异点的问题，也进行了详细分析并给出了解决办法。本发明在车辆启动段典型机动条件下，能够快速收敛，对准精度高，以与线性卡尔曼滤波相当的计算量及计算复杂度实现了任意失准角非线性动基座对准。
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