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公开(公告)号：CN103398713A
公开(公告)日：2013-11-20
申请号：CN201310305698.3
申请日：2013-07-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种星敏感器/光纤惯性设备量测数据同步方法，包括以下步骤：(1)采集星敏感器输出的星敏感器坐标系相对于惯性坐标系的姿态四元数q；(2)采用单片机获取陀螺仪与星敏感器同步时间差；(3)利用步骤(2)获得的同步时间差Δt，通过外推算法获得陀螺输出的姿态四元数(4)利用(1)、(3)步骤中所给出的星敏感器输出数据q和陀螺数据构造误差四元数δq，建立系统模型；(5)对步骤(4)建立的系统模型应用异步滤波算法进行滤波估计；(6)进行数据融合，得到高精度速度，位置和姿态。本发明采用外推算法、异步滤波算法，有效解决了星敏感器输出延迟问题，获取陀螺数据与星敏感器数据同步值，提高了数据融合精度和滤波精度。
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公开(公告)号：CN102393204A
公开(公告)日：2012-03-28
申请号：CN201110323774.4
申请日：2011-10-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/28
Abstract: 本发明提供一种基于SINS/CNS的组合导航信息融合方法。本发明包括以下步骤：(1)采集星敏感器的输出；(2)求解地球坐标系相对于惯性坐标系之间的转换以及地球坐标系与地理坐标系的转换矩阵；(3)通过上述步骤给出的信息，解算得到模拟的姿态矩阵；(4)由姿态矩阵求解得到载体的姿态角；(5)根据实际姿态角以及系统的失准角计算载体的误差姿态角；(6)建立组合导航系统的量测方程；(7)建立组合导航系统的状态方程；(8)对系统的误差进行估计补偿。本发明提供的组合导航信息融合方法能够有效地降低误差，提高导航精度。
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公开(公告)号：CN101943582A
公开(公告)日：2011-01-12
申请号：CN201010215321.5
申请日：2010-07-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是基于CCD星敏感器与加速度计的惯性导航定位方法。(1)初始对准完毕以后，采集石英挠性加速度计的输出数据；(2)采集CCD星敏感器的输出；(3)采集无误差状态下的惯性导航算法中输出的定位信息，得到地球坐标系即e系相对于导航坐标系即n系的转换矩阵(4)求解e系相对于i系之间的转换矩阵(5)通过(1)、(2)、(3)、(4)所给出的信息，解算得到姿态矩阵；(6)通过步骤(5)中的解算的姿态信息，将加速度计从载体坐标系转换到导航坐标系上，输出载体速度和导航定位信息。本发明有位置信息反馈，因此具有周期性；定位精度高。
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公开(公告)号：CN119714269A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411484106.3
申请日：2024-10-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种主节点辅助下从节点的导航定位方法，本发明涉及主节点辅助下从节点的导航方法，本发明属于水下航行器导航定位领域。本发明的目的是为了解决现有采用非线性滤波算法实现低精度节点定位误差校正，但均未考虑节点航行路径和交互节点间的相对航行路径对低精度节点定位精度的影响，导致低精度节点定位效果差的问题。本发明提出了一种高精度节点辅助下低精度动节点的导航改进算法；首先对观测数据进行筛选，其次通过可观测度的选取自适应一步预测状态协方差阵，从而提高从节点导航精度的需求，建立主节点辅助下的从节点导航系统模型和流程框架，采用扩展卡尔曼滤波改进算法，校正低精度节点自导航位置状态，提高低精度节点定位精度。
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公开(公告)号：CN114216480B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111410043.3
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种惯性导航系统精对准方法，包括初始化INS/GPS系统；采集INS和GPS的输出数据；对惯性组件输出进行导航解算，以位置误差为观测量，INS导航误差为状态量，进行卡尔曼滤波时间更新；根据时间更新结果计算新息二阶矩，与判决条件进行比较，当满足判决条件时，使用自适应因子计算k时刻量测噪声阵，否则，基于Allan方差估计k时刻量测噪声阵；依据k时刻量测噪声阵进行卡尔曼滤波量测更新，对INS导航误差进行估计，补偿INS失准角，提高初始对准精度。本发明解决了受工况影响测量噪声发生变化时姿态角估计不准确问题，消除了由变化测量噪声引起的初始对准误差，提高INS定位精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114216480A
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN202111410043.3
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种惯性导航系统精对准方法，包括初始化INS/GPS系统；采集INS和GPS的输出数据；对惯性组件输出进行导航解算，以位置误差为观测量，INS导航误差为状态量，进行卡尔曼滤波时间更新；根据时间更新结果计算新息二阶矩，与判决条件进行比较，当满足判决条件时，使用自适应因子计算k时刻量测噪声阵，否则，基于Allan方差估计k时刻量测噪声阵；依据k时刻量测噪声阵进行卡尔曼滤波量测更新，对INS导航误差进行估计，补偿INS失准角，提高初始对准精度。本发明解决了受工况影响测量噪声发生变化时姿态角估计不准确问题，消除了由变化测量噪声引起的初始对准误差，提高INS定位精度。
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公开(公告)号：CN108827310B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201810764305.8
申请日：2018-07-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种船用星敏感器辅助陀螺仪在线标定方法，涉及惯性导航中惯性传感器误差标定技术领域。本发明包括以下步骤：(1)初始化星敏感器/惯性组合导航系统；(2)采集惯性器件和星敏感器输出数据；(3)对惯性器件进行解算，得到姿态四元数和导航信息；(4)得到载体姿态四元数的真实值；(5)利用模糊逻辑控制方法确定简化Sage‑Husa自适应滤波方法中遗忘因子，再对载体姿态四元数信息进行滤波计算；(6)将陀螺输出误差对陀螺输出角速度信息进行补偿，并进行导航解算；(7)存储并输出导航信息。本发明增强了船用星敏感器辅助陀螺仪在线标定在复杂环境中的适用性，减小了测量噪声误差估计不充分的问题；有效提高了星敏感器的定姿精度。
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公开(公告)号：CN108827310A
公开(公告)日：2018-11-16
申请号：CN201810764305.8
申请日：2018-07-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种船用星敏感器辅助陀螺仪在线标定方法，涉及惯性导航中惯性传感器误差标定技术领域。本发明包括以下步骤：(1)初始化星敏感器/惯性组合导航系统；(2)采集惯性器件和星敏感器输出数据；(3)对惯性器件进行解算，得到姿态四元数和导航信息；(4)得到载体姿态四元数的真实值；(5)利用模糊逻辑控制方法确定简化Sage-Husa自适应滤波方法中遗忘因子，再对载体姿态四元数信息进行滤波计算；(6)将陀螺输出误差对陀螺输出角速度信息进行补偿，并进行导航解算；(7)存储并输出导航信息。本发明增强了船用星敏感器辅助陀螺仪在线标定在复杂环境中的适用性，减小了测量噪声误差估计不充分的问题；有效提高了星敏感器的定姿精度。
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公开(公告)号：CN108613674A
公开(公告)日：2018-10-02
申请号：CN201810248952.3
申请日：2018-03-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于自适应差分进化BP神经网络的姿态误差抑制方法，属于惯性技术领域。包括初始化惯性/星敏感器组合导航系统；采集星敏感器和惯性组件输出的数据；对惯性组件输出数据进行导航解算；利用星敏感器输出数据解算舰船相对于惯性系的姿态；利用ADE-BPNN结合当前时刻前一段时间内组合导航姿态对载体系相对惯性系姿态角进行预测；利用预测姿态对星敏感器测量误差进行补偿利用补偿后的星敏感器输出信息解算舰船位置；获得的导航信息进行组合导航解算；存储并输出组合导航信息。本发明通过自适应差分进化BP神经网络对星敏感器姿态进行预测，解决舰船摇摆引起的星敏感器星图“拖尾”问题，增强了舰船摇摆时惯性/星敏感器组合导航系统的适用性。
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公开(公告)号：CN104374402B
公开(公告)日：2018-07-31
申请号：CN201410571616.4
申请日：2014-10-23
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了种位置未知条件下的星敏感器/加速度计粗对准方法。利用星敏感器提供的相对于惯性空间的姿态转换矩阵将加速度计输出信息投影转换至惯性系,根据重力加速度在惯性系投影为常值这信息特性,设计Butterworth低通滤波器并对投影结果进行提取,进而根据提取信息解算得到载体姿态角的粗略估算结果,完成粗对准过程。本发明方法使得粗对准过程不受惯性组件测量误差影响,不需要已知位置信息,适用于载体摇摆和升沉等运动,扩大了粗对准方法的使用范围,增强了捷联惯导系统粗对准方法的适用性。
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