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公开(公告)号:CN104501809B
公开(公告)日:2017-05-24
申请号:CN201410734807.8
申请日:2014-12-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及一种组合导航领域,特别是一种基于姿态耦合的捷联惯导/星敏感器组合导航方法。本发明包括:采集捷联惯导系统输出带有位置误差的地球坐标系相对地理坐标系的转换矩阵;星敏感器直接输出相对于惯性空间的姿态矩阵,得到载体坐标系相对地球坐标系的转换矩阵;利用转换矩阵得到星敏感器捷联矩阵;捷联惯导系统提供捷联矩阵;星敏感器捷联矩阵和捷联惯导捷联矩阵相乘;由捷联惯导捷联矩阵得到姿态角;由星敏感器捷联矩阵得到姿态角;星敏感器和捷联惯导解算两组姿态作差;耦合计算,得到各导航系统失准角;校正捷联惯导姿态信息;校正捷联惯导位置信息;校正捷联惯导速度信息。本发明不受惯性组件测量误差影响,计算量小,可靠性较强。
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公开(公告)号:CN104501809A
公开(公告)日:2015-04-08
申请号:CN201410734807.8
申请日:2014-12-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/165 , G01C21/02
Abstract: 本发明涉及一种组合导航领域,特别是一种基于姿态耦合的捷联惯导/星敏感器组合导航方法。本发明包括:采集捷联惯导系统输出带有位置误差的地球坐标系相对地理坐标系的转换矩阵;星敏感器直接输出相对于惯性空间的姿态矩阵,得到载体坐标系相对地球坐标系的转换矩阵;利用转换矩阵得到星敏感器捷联矩阵;捷联惯导系统提供捷联矩阵;星敏感器捷联矩阵和捷联惯导捷联矩阵相乘;由捷联惯导捷联矩阵得到姿态角;由星敏感器捷联矩阵得到姿态角;星敏感器和捷联惯导解算两组姿态作差;耦合计算,得到各导航系统失准角;校正捷联惯导姿态信息;校正捷联惯导位置信息;校正捷联惯导速度信息。本发明不受惯性组件测量误差影响,计算量小,可靠性较强。
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公开(公告)号:CN103175528B
公开(公告)日:2015-04-08
申请号:CN201310053339.3
申请日:2013-02-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于捷联惯导系统的捷联罗经姿态测量方法。利用一套惯性测量组件信息,所述的惯性测量组件包括加速度计和陀螺,在导航计算机内运行捷联惯导系统、捷联罗经系统程序,分别建立捷联惯导系统、捷联罗经系统数学平台,利用捷联惯导系统输出速度和纬度补偿船舶速度、纬度和加速度对于捷联罗经系统的影响。本发明的方法不需引入外部速度参考设备,如电磁计程仪、多普勒计程仪,因此具有成本低、使用方便等优势。
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公开(公告)号:CN103940443A
公开(公告)日:2014-07-23
申请号:CN201410085432.7
申请日:2014-03-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域,具体涉及一种利用系统测量组件相对惯性空间匀速转动时的输出值,快速标定出陀螺仪的所有误差参数值的陀螺仪误差标定的方法。本发明包括:将捷联惯导系统安装在转位机构上,转位机构的三根转动轴分别沿载体的右-前-上方向,系统开机预热后进行对准,获得初始捷联姿态矩阵;测量初始时刻IMU坐标系相对惯性坐标系的姿态角,控制转位机构带动IMU按照测量出的姿态角逐次转动,使IMU坐标系与惯性坐标系重合。本发明可消除系统中高频噪声的影响,且IMU相对惯性坐标系转动使陀螺仪的输出信号增大抗干扰性更强,此外该方法转位次序简单运算简便,可有效提高陀螺仪标定的速度和精度。
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公开(公告)号:CN103900607A
公开(公告)日:2014-07-02
申请号:CN201410080764.6
申请日:2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C25/005 , G01C21/18
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域,具体涉及一种可用于提高惯性导航系统的精度的基于惯性系的旋转式捷联惯导系统转位方法。本发明包括:获得初始捷联姿态矩阵;使IMU坐标系与惯性坐标系重合;使IMU坐标系与地心惯性系保持相对静止;控制IMU绕地心惯性坐标系的zi轴和yi轴按照次序进行转动:通过导航解算实时获得系统的导航参数。本发明所涉及的旋转方案基于惯性系,控制IMU始终相对绕惯性坐标轴按指定的角速度转动,从而可以避免在导航解算时地球自转角速度分量与器件误差耦合引起系统导航误差,从而系统精度不受地球自转角速度分量的影响。
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公开(公告)号:CN103900566A
公开(公告)日:2014-07-02
申请号:CN201410080777.3
申请日:2014-03-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C21/16 , G01C21/203
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域,涉及一种可用于提高惯性导航系统的精度的消除地球自转角速度对旋转调制型捷联惯导系统精度影响的方法。本发明包括:建立一个旋转机构;获得初始捷联姿态矩阵获得初始时刻地心惯性坐标系与导航坐标系之间的方向余弦矩阵;可测量出IMU坐标系与惯性系之间的姿态角θ1、θ2和θ3;使IMU坐标系与地心惯性系重合;控制IMU绕着地心惯性坐标系的zi轴和yi轴按系统旋转方案转动;最终给出载体的导航参数信息。本发明避免在导航解算时地球自转角速度分量与器件误差耦合引起系统导航误差,从而系统精度不受地球自转角速度分量的影响。
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公开(公告)号:CN102589568B
公开(公告)日:2014-06-11
申请号:CN201210011114.7
申请日:2012-01-14
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明的目的在于提供车辆捷联惯性导航系统的三轴陀螺常值漂移快速测量方法,包括以下步骤:确定车辆的初始位置,采集陀螺和加速度计输出的数据;进行解析式粗对准;使车辆捷联惯性导航系统的水平回路工作在二阶水平对准过程,方位回路工作在罗经对准过程中,采集车辆捷联惯性导航系统测量的导航坐标系下速度,上一步结束时刻车辆捷联惯性导航系统测量得到的捷联姿态矩阵T1,得到测量中间量和启动车辆并操纵车辆转弯,制动车辆,熄灭车辆发动机,保持车辆静止状态,再一次上述步骤,结束时刻,车辆捷联惯性导航系统测量得到的捷联姿态矩阵T2,得到测量中间量利用上述值得到三轴陀螺常值漂移的测量值。本发明可操作性强,简单方便。
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公开(公告)号:CN103644910A
公开(公告)日:2014-03-19
申请号:CN201310589676.4
申请日:2013-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法,先采集个人自主导航系统正常工作模式下输出的角速率信息、比力信息、磁力计信息;进而根据系统输出信息解算出未经误差补偿的个人定位信息;然后利用系统输出数据及公式确定运动过程中的零速区间并根据零速区间对数据进行分段;在每个分段中使用改进的RTS平滑算法以得到误差修正后的个人定位信息。本发明在使用零速校正作为误差补偿修正算法的基础上,根据让个人行走时各传感器输出数据特点,利用零速区间对各数据进行分段,设计基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法。在不增加系统成本的条件下,提高了个人自主导航系统定位精度;本发明方法简单,稳定性和可靠性高。
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公开(公告)号:CN103217174A
公开(公告)日:2013-07-24
申请号:CN201310122010.8
申请日:2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是涉及的是一种捷联惯导系统的初始对准方法,具体涉及一种在仅利用GPS辅助设备的条件下基于低精度微机电系统的捷联惯导系统初始对准的方法。本发明包括:获取载体坐标系到水平坐标系的方向余弦矩阵;建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准卡尔曼滤波状态方程;建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准的卡尔曼滤波量测方程;对载体姿态进行第一次修正;建立捷联惯导系统精对准的卡尔曼滤波状态方程和量测方程;进行第二次卡尔曼滤波;对载体姿态进行第二次修正,得到微机电系统的捷联惯导系统的准确捷联矩阵。本发明利用两次卡尔曼滤波估计出低精度MEMS捷联惯导系统误差的方法,完成了系统的初始对准,使应用更便捷。
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公开(公告)号:CN103175528A
公开(公告)日:2013-06-26
申请号:CN201310053339.3
申请日:2013-02-19
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于捷联惯导系统的捷联罗经姿态测量方法。利用一套惯性测量组件信息,所述的惯性测量组件包括加速度计和陀螺,在导航计算机内运行捷联惯导系统、捷联罗经系统程序,分别建立捷联惯导系统、捷联罗经系统数学平台,利用捷联惯导系统输出速度和纬度补偿船舶速度、纬度和加速度对于捷联罗经系统的影响。本发明的方法不需引入外部速度参考设备,如电磁计程仪、多普勒计程仪,因此具有成本低、使用方便等优势。
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