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公开(公告)号：CN105300382A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510726810.X
申请日：2015-10-30
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/18 , G01C21/00 , G01C21/203
Abstract: 本发明提出基于惯性测量单元的大角度船体变形测量方法，同时采用CKF滤波方法，并能保证相对较高的精度。本发明包括：将两套惯性测量单元IMU1和IMU2分别安装在船体的中央位置和船首位置；建立变形角的非线性模型；推导两载体坐标系间的变换关系；确定IMU的误差模型；建立非线性状态方程；建立系统的观测方程；采用CKF算法进行时间更新与量测更新，对船体变形进行估计和监控。本发明建立了基于惯性测量匹配法的非线性模型，采用CKF滤波，其适用于非线性船体变形建模与测量，滤波精度要好于UKF。分析变形角参数设置不准确对估计的影响，并提出基于舰船姿态频谱分析的主频参数优化方法。
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公开(公告)号：CN102486377B
公开(公告)日：2014-10-22
申请号：CN200910073220.6
申请日：2009-11-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 一种光纤陀螺捷联惯导系统初始航向的姿态获取方法，其特征是通过滤波处理和补偿从加速度计中提取出重力加速度信息，将地球重力矢量投影到惯性坐标系下，其投影分量包含了地球自转角速度的信息，以惯性坐标系中的地球重力矢量为参考信息，利用陀螺和加速度计的输出，估计出初始姿态角，本发明的优点在于在确保初始水平角满足精度要求的基础上，大大提高了光纤陀螺捷联惯导系统初始航向角的精度。
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公开(公告)号：CN103528536A
公开(公告)日：2014-01-22
申请号：CN201310482660.3
申请日：2013-10-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于光纤陀螺惯导系统的船体变形测量方法。该方法在舰船中部及船首位置甲板处安装两套光纤陀螺惯导系统，建立光纤陀螺陀螺漂移及船体变形数学模型，设计船体变形卡尔曼滤波器，通过实时处理两套光纤陀螺敏感到的角速率之差，估计出船体静态变形与动态变形，实现对船体变形的测量。该方法是一种间接的估计方法，相比于传统的光学直接测量方法，操作简便，而且数据采集处理频率高，适用于船体动态变形的测量，精度可达30角分。
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公开(公告)号：CN103344251A
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201310227454.8
申请日：2013-06-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开一种基于速度加比力匹配的传递对准时间延迟估计算法。其实现方法是：利用已对准的主惯导对子惯导进行粗对准，再利用子惯导相对主惯导的速度差、比力差作为滤波观测量，并将主惯导信息的时间延迟量扩充为滤波系统状态变量，结合惯导系统的误差模型，利用卡尔曼滤波算法估计出时间延迟以及子惯导相对于主惯导的平台误差角。本发明适用于主、子惯导均为平台式惯导系统时，延迟时间较短的速度加比力匹配传递对准。
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公开(公告)号：CN103256943A
公开(公告)日：2013-08-21
申请号：CN201310156770.0
申请日：2013-04-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种在单轴旋转捷联惯导系统中对刻度因数误差进行补偿的方法。对于单轴四位置旋转方案下的光纤捷联惯导系统，在其采集陀螺仪输出和加速度计输出的基础上，利用罗经回路原理，完成捷联惯导系统的对准过程；建立新的刻度因数误差模型，并建立含刻度因数误差的状态变量的卡尔曼滤波状态方程及以速度误差为观测量的量测方程；对刻度因数误差进行估计并补偿，消除刻度因数误差的影响。本发明对于单轴四位置旋转方案下的高精度捷联惯导系统来说，克服了在有刻度因数误差的情况下，陀螺漂移估计不准的缺点，在不提高惯性器件精度的条件下，提高了对准精度；与普通模型相比，克服了刻度因数误差不能补偿的缺点，在不增加系统成本的条件下，可以较高幅度的提高系统的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101943585B
公开(公告)日：2013-07-31
申请号：CN201010215400.6
申请日：2010-07-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于CCD星敏感器的标定方法。(1)采集CCD星敏感器的输出：CCD星敏感器的坐标系相对于i系之间的姿态信息(2)采集当地位置信息，得到地球坐标系e系相对于导航坐标系n系的转换矩阵(3)求解e系相对于i系之间的转换矩阵(4)通过(1)、(2)、(3)步骤中所给出的信息，解算得到姿态矩阵；(5)将步骤(4)中得到的姿态矩阵经过换算得到失准角，将其作为观测方程，代入卡尔曼滤波器进行滤波估计；(6)通过步骤(5)估计出陀螺的常值漂移和加速度计零偏。本发明的方法，短时间内可以达到稳定的标定结果。不需要进行任何机动措施，便可以估计出陀螺常值漂移和加速度计零偏。
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公开(公告)号：CN103017787A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210225923.8
申请日：2012-07-03
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种适用于摇摆晃动基座的初始对准方法。在摇摆加晃动干扰基座条件下，实时地同步采集三轴陀螺的角速率信息和三轴加速度计的比力信息；进行粗对准；由惯导输出的航向、纵摇和横摇信息，得到载体坐标系和半固定坐标系之间的转化关系；将载体坐标系下的加速度信息投影到半固定坐标系下的三个轴上，并进行积分；用高通数字滤波器对信号进行处理；将已提取的船舶瞬时线运动速度信息作为速度基准，与惯导解算出的速度相减作差，以所得差值作为卡尔曼滤波的量测量，列写卡尔曼滤波的状态方程和量测方程；将卡尔曼滤波进行离散化，完成对准。本发明对准时间比以位置误差为量测量的对准方法要短；对准精度更高；环境适应性更强。
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公开(公告)号：CN101900572B
公开(公告)日：2012-01-04
申请号：CN201010222120.8
申请日：2010-07-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供基于三轴转台的捷联惯性系统陀螺安装误差快速测量方法。将捷联系统安装在三轴转台的基座上，Y陀螺、X陀螺、Z陀螺的敏感轴分别指向转台的内框、中框、外框，且内框指东向、中框指北向、外框指天向；转台取东北天向，分别调整内框、中矿和外框的角度，分别使Y陀螺、X陀螺和Z陀螺满足输出要求，得到陀螺第一～第六安装误差。本发明把安装误差从陀螺标定中分离出来，通过三轴转台直接、快速对其进行测量，避免了传统速率实验陀螺标定测试方法中各测量参数相互耦合带来的影响。与现有技术相比，该方法简单、快速，物理概念明确，容易理解，计算量小，是一种快速、直接的、独立的、精度较高的测量方法。
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公开(公告)号：CN101598545B
公开(公告)日：2011-03-16
申请号：CN200910072419.7
申请日：2009-07-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种捷联系统加速度计安装误差角直接测量方法。本发明的方法把安装误差角从加速度计标定中分离出来，通过三轴转台直接对其进行测量，避免了传统加速度计标定测试方法中各参数测量不准对其带来的影响。与现有技术相比，该方法简单、快速，物理概念明确，容易理解，计算量小，是一种直接的、独立的、精度较高的测量方法。
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公开(公告)号：CN101943585A
公开(公告)日：2011-01-12
申请号：CN201010215400.6
申请日：2010-07-02
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种基于CCD星敏感器的标定方法。(1)采集CCD星敏感器的输出：CCD星敏感器的坐标系相对于i系之间的姿态信息(2)采集当地位置信息，得到地球坐标系e系相对于导航坐标系n系的转换矩阵(3)求解e系相对于i系之间的转换矩阵(4)通过(1)、(2)、(3)步骤中所给出的信息，解算得到姿态矩阵；(5)将步骤(4)中得到的姿态矩阵经过换算得到失准角，将其作为观测方程，代入卡尔曼滤波器进行滤波估计；(6)通过步骤(5)估计出陀螺的常值漂移和加速度计零偏。本发明的方法，短时间内可以达到稳定的标定结果。不需要进行任何机动措施，便可以估计出陀螺常值漂移和加速度计零偏。
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