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公开(公告)号：CN115031725A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210280446.9
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种DVL多波束标定方法，包括：建立DVL波束量测结构模型，对模型进行四元数表示，选取状态量和量测信息，建立基于四元数表示的状态预测方程、量测预测方程和非线性量测方程的雅克比矩阵；使用EKF对四波束进行标定，将状态预测方程、量测预测方程和非线性量测方程的雅克比矩阵代入卡尔曼滤波器中得到安装偏差角四元数及结构角误差估计值；重置卡尔曼滤波器中状态量及状态先验协方差矩阵，状态量作为下一次滤波的状态初值，获得载体速度信息的迭代更新公式，重复迭代循环次数n，获得安装偏差角四元数及结构角误差估计值。本发明提高了标定精度，在迭代后具有更稳定的误差均值及标准差。
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公开(公告)号：CN113324546A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110563429.1
申请日：2021-05-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种罗经失效下的多潜航器协同定位自适应调节鲁棒滤波方法，包括以下步骤：步骤一：建立航向角未知的多潜航器协同定位模型；步骤二：计算航向角输入未知的待校正状态估计值；步骤三：通过自适应更新量测噪声方差矩阵削弱野值噪声对状态估计的影响；步骤四：构建核带宽度自适应调节因子；步骤五：计算航向估计值与校正后的位置向量估计值。本发明在保证不扩展状态维数的基础上，实现航向角未知伴随非高斯噪声条件下的准确定位。本发明可用于非理想条件下的多潜航器协同定位领域。
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公开(公告)号：CN111323050B
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202010196612.8
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种捷联惯导和多普勒组合系统标定方法，包括：步骤一：构建捷联惯导/GPS组合系统，并计算组合导航系统在载体系下速度，同步获取多普勒输出的多普勒坐标系下速度。步骤二：构建捷联惯导/多普勒大安装偏差角及刻度系数误差的模型。步骤三：构建捷联惯导/多普勒安装偏差角及刻度系数误差的相关系统方程及量测方程。步骤四：利用卡尔曼滤波对安装偏差状态量及刻度系数误差进行估计，完成标定任务。本发明适用于SINS/DVL组合导航系统任意未知安装偏差角条件下的标定方法，具有较高的工程应用价值，利用SINS/GPS组合导航的速度作为参考速度，同时利用卡尔曼滤波技术进行状态估计，标定结果精度高。
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公开(公告)号：CN111323049B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202010196578.4
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种粒子群算法的粗对准方法，包括：步骤一：建立多矢量定姿模型，求解水平姿态；步骤二：建立粒子群算法模型；步骤三：构建粒子群适应度函数；步骤四：粒子早熟收敛问题的解决；步骤五：进行载体坐标系对导航坐标系姿态矩阵的更新；本发明充分利用惯性系对准算法水平姿态收敛较快的特点，极大降低了构造粒子群算法适应度函数的难度。本发明利用粒子群算法的快速估计能力，将粒子群算法应用到惯性系的粗对准之中，极大缩短了摇摆基座的对准时间。
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公开(公告)号：CN111323050A
公开(公告)日：2020-06-23
申请号：CN202010196612.8
申请日：2020-03-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种捷联惯导和多普勒组合系统标定方法，包括：步骤一：构建捷联惯导/GPS组合系统，并计算组合导航系统在载体系下速度，同步获取多普勒输出的多普勒坐标系下速度。步骤二：构建捷联惯导/多普勒大安装偏差角及刻度系数误差的模型。步骤三：构建捷联惯导/多普勒安装偏差角及刻度系数误差的相关系统方程及量测方程。步骤四：利用卡尔曼滤波对安装偏差状态量及刻度系数误差进行估计，完成标定任务。本发明适用于SINS/DVL组合导航系统任意未知安装偏差角条件下的标定方法，具有较高的工程应用价值，利用SINS/GPS组合导航的速度作为参考速度，同时利用卡尔曼滤波技术进行状态估计，标定结果精度高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110763188A
公开(公告)日：2020-02-07
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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公开(公告)号：CN110296701A
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201910612635.X
申请日：2019-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种惯性与卫星组合导航系统渐变型故障回溯容错方法。进行惯导系统初始对准；采集并滑动存储传感器数据；利用状态卡方和残差卡方混合检测方法对卫星导航位置信息进行渐变型故障检测和辨识，当卫星导航无故障时，切入惯性/卫星组合导航模式，对卫星导航输出信息进行融合；当卫星导航处于渐变型故障时，进行惯导回溯算法和卡尔曼回溯算法，得未融合第k-1时刻卫星渐变型故障信息的姿态矩阵、速度和位置；回溯到卫星导航故障点，进行纯惯导追溯解算，递推到第k采样时刻，输出隔离卫星历史故障信息后的姿态、速度和位置信息。本发明能够有效判断卫星导航渐变型故障，并进行惯导和卡尔曼回溯算法对故障进行容错处理，避免历史故障信息污染。
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公开(公告)号：CN110196050A
公开(公告)日：2019-09-03
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：CN110031882A
公开(公告)日：2019-07-19
申请号：CN201810869547.3
申请日：2018-08-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S19/52
Abstract: 本发明涉及组合导航系统领域，具体涉及一种基于SINS/DVL组合导航系统的外量测信息补偿方法。根据全球定位GPS系统得到载体初始时刻位置信息，导入导航计算机中，进行光纤陀螺捷联惯导SINS系统预热，根据光纤陀螺仪和石英加速度计得到载体姿态角，进行初始对准并建立初始捷联矩阵，根据惯性组件IMU得到载体的角运动和线运动信息，进行导航解算，得到捷联矩阵 建立卡尔曼滤波模型，修正得到经卡尔曼滤波模型修正后捷联矩阵 根据DVL测速的SINS/DVL量测方程，将步骤四所述的经卡尔曼滤波模型修正后捷联矩阵 补偿到DVL测速。本发明能够在载体航行过程中通过估算载体的姿态，并将其补偿给DVL测速误差,来抑制DVL测速误差，提高DVL测速精度，且方法简单，易操作。
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公开(公告)号：CN107606027B
公开(公告)日：2019-07-16
申请号：CN201710717261.9
申请日：2017-08-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: F16F7/104
Abstract: 本发明为一种两自由度碰撞非线性消振装置，属于结构工程振动控制领域。一种两自由度碰撞非线性消振装置包括结构底板1、下层外壳3、下层质量块4、上层质量块9、碰撞接触销5、下层线性弹簧2、上层线性弹簧6、上层外壳7、运动导向轴8和固定螺栓10。下层质量块4、上层质量块9分别通过下层线性弹簧2、上层线性弹簧6与结构底板1和上层外壳7相连，当其位移到达指定位置时，下层质量块4、上层质量块9通过碰撞接触销5分别与下层外壳4发生非弹性碰撞，引起结构中机械能的变化，达到减振的目的。与传统的吸振器和阻尼器相比，本发明能够在较宽的范围内消耗系统的机械能，并迅速降低结构的响应，具有在实际工程中广泛应用的前景。
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