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公开(公告)号：CN101281036A
公开(公告)日：2008-10-08
申请号：CN200810064507.8
申请日：2008-05-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C19/70
Abstract: 本发明提供的是一种基于FPGA的机抖激光陀螺抖动解调装置。是由FPGA，分别与FPGA连接的PC/104和施密特触发器以及FPGA的配置组成的；在FPGA中由可逆计数和数字滤波两部分构成数据采集电路，激光陀螺输出的两束信号SIN、COS输入可逆计数单元进行可逆计数后，送寄存器存储，然后以1kHz采样，送FIR低通滤波器，滤波后的信号再送抗混叠滤波器进行降采样。本发明通过数字滤波方法对激光陀螺进行抖动解调，可以有效地弥补整周期采样的不足，经过降采样后可以使定时采样周期与导航解算周期完全一致，又有效地消除了抖动偏频激光陀螺中引入的随机抖动信号和其它因素引起的噪声。完全通过FPGA来实现，便于调试和更改，可以大大节约硬件的体积和成本，也节省了许多宝贵的设计时间。
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公开(公告)号：CN114839866B
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202210279689.0
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种水下蛇形机器人曲线路径跟踪控制方法，步骤一：建立水下蛇形机器人系统动力学模型；步骤二：采用参数三次样条插值曲线的方法生成适合水下蛇形机器人跟踪的光滑路径；步骤三：使用改进视线引导率规则计算机器人当前时刻参考航向；步骤四：根据步骤三得到的参考航向按照反步控制策略推导得到系统的控制输入。本发明提高了系统稳定性和降低跟踪误差，实现水下蛇形机器人更精确地跟踪曲线路径。
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公开(公告)号：CN114088098B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202111357833.X
申请日：2021-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法，包括：获取极区重力值和深度数据，并对部分稀疏区间进行精准性插值；对其进行网格化，构建网格地图，绘制重力和深度等值线；叠加融合重力和深度网格图，并计算每个规定大小网格窗口的可匹配度；将所有格网点分为五类，并将这五类格网点按性质划分区域；设置匹配优先级；建立有向图模型，给所有的有向边加上权值；确定某次极区水下航行器航行路线；根据路径规划算法规划的路径，避开水下冰山等危险航行环境，并在航行过程中通过匹配算法，使用数据库导航辅助惯性导航，抑制惯导系统长时间使用误差累积效应，使得极区水下航行器安全、快速、精准的到达目标点。
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公开(公告)号：CN116680500B
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202310690292.5
申请日：2023-06-12
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了水下航行器在非高斯噪声干扰下的位置估计方法及系统，所述方法包括以下步骤：根据获取的水下航行器的位置数据、速度数据与航向数据，构建协同定位系统状态空间模型；在得到基于线性化误差补偿的优化量测方程的基础上，构建增广状态模型；利用增广状态模型，基于student'st核函数和最小误差熵准则，构建代价函数；基于代价函数，求得后验状态估计的加权最小二乘表达形式；基于后验状态估计的加权最小二乘表达形式，使用矩阵求逆引理得到后验状态估计及相应的估计误差协方差矩阵的最终表达形式，完成水下航行器的位置估计。本发明能够有效削弱非高斯噪声对位置估计的影响，提高水下航行器在非理想作业环境中的定位精度。
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公开(公告)号：CN116858286A
公开(公告)日：2023-10-10
申请号：CN202310821020.4
申请日：2023-07-06
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于特殊欧式群和地球坐标系的线性传递对准方法，包括：将主惯性导航系统的导航信息传递给子惯性导航系统作为初始导航信息，其中所述初始导航信息包括初始姿态、初始速度和初始位置；子惯性导航系统通过初始导航信息进行导航解算，并引入李群理论，构建误差向量，获取传递对准误差和传递对准误差状态模型；基于主惯性导航系统的导航信息构建误差观测模型，采用卡尔曼滤波器对所述传递对准误差进行误差估计，并根据误差定义对所述子惯性导航系统进行反馈校正，获得所述子惯性导航系统准确的姿态和速度，完成传递对准。本发明具有计算量小、无数学奇异点、具备全球导航能力等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114166217B
公开(公告)日：2023-07-21
申请号：CN202111411531.6
申请日：2021-11-25
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供了基于变结构多模型的载体挠曲变形角的估计方法，首先根据载体挠曲变形建立13个子模型，5个模型群；其次利用运行的模型群中的子模型的最大模式概率与检测门限比较作为激活候选模型群的决策；再利用加权残差的平方和作为模型群切换的“硬”规则，选择最合适的模型群；最后在选择最合适的模型群进行交互式模型滤波，输出最终的挠曲变形角的估计。本发明能够较快的估计出具有较高精度的载体挠曲变形角，有效降低了挠曲变形的影响。
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公开(公告)号：CN116295375A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310168156.X
申请日：2023-02-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明的目的在于提供基于置信度分析的高精度惯导信息融合方法，包括如下步骤：设计纯惯导系统和高精度惯导的系统的综合误差状态，构造综合误差状态方差；建立观测方程，搭建离散卡尔曼滤波的方程；将纯惯导系统与每一套高精度系统分别进行卡尔曼滤波；计算各系统的置信指标，从而通过置信指标计算归一化置信指标，实现多到高精度系统的加权信息分配。本发明针对多套高精度惯导系统之间缺少信息融合和有效协同定位的问题，借助纯惯导系统建立综合误差状态和状态方程并进行卡尔曼滤波，根据综合速度误差状态的二阶中心距计算各高精度系统的置信指标和归一化置信指标，从而实现基于置信度分析的高精度惯导信息融合，提高了系统的导航精度和可靠性。
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公开(公告)号：CN110763231B
公开(公告)日：2022-11-18
申请号：CN201910978003.5
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/18
Abstract: 本发明提供了一种适用于光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新方法，属于捷联惯导领域。包括以下步骤：1.给定初始导航参数；2.系统设置采样周期，姿态解算周期，实时采集三个轴上经过平均滤波处理后的光纤陀螺输出信号；3.相位补偿数字滤波器对采集到的光纤陀螺滤波信号进行相位补偿，得到无相位延迟的陀螺输出信号；4.递推测量tk+1时刻的旋转角速度；5.递推测量tk+1时刻载体坐标系到旋转坐标系的转换矩阵；6.递推测量tk+1时刻旋转坐标系到tk时刻载体坐标系b的转换矩阵；7.递推测量tk+1时刻载体坐标系到tk时刻载体坐标系的转换矩阵，结合上一解算周期的结果就完成了适用于光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新。本发明解决了光纤陀螺滤波信号的无误差的姿态更新问题。
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公开(公告)号：CN115031724A
公开(公告)日：2022-09-09
申请号：CN202210279711.1
申请日：2022-03-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种SINS/DVL紧组合系统DVL波束故障处理方法，步骤一、进行捷联惯性导航系统初始对准，然后将声学多普勒计程仪波束量测信息传送到捷联惯性导航系统；步骤二：构建捷联惯性导航系统状态参量X及状态方程；步骤三、选取捷联惯性导航系统量测量Z并构建量测方程，步骤四：利用基于新息的χ2检验方法对接收到的DVL波束量测信息进行故障检测，步骤五、根据不同波束故障情况，重构故障波束速度信息。本发明直接使用了DVL原始的波束量测信息，能够更加充分的获得可利用的有效信息，当部分波束量测出现故障时，本发明通过相应的波束信息故障处理方法使组合导航系统依旧维持较高的导航精度。
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公开(公告)号：CN112504275B
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202011276612.5
申请日：2020-11-16
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供一种基于级联卡尔曼滤波算法的水面舰船水平姿态测量方法，完成初始对准后，利用实时采集三个轴上陀螺的输出信号和加速度计的输出信号进行捷联惯性导航解算；将GPS给出的位置信息作为量测，利用间接法卡尔曼滤波对实时解算的导航参数进行校正；利用校正的导航参数对运载体机动引起的线加速度和哥氏加速度进行补偿；利用互补滤波获得的陀螺积分误差作为量测量，再次利用卡尔曼滤波对已经校正过的捷联惯性导航解算的水平姿态信息进行校正，获得更高的测量精度。该方法有效利用加速度计的低频高精度特性，对陀螺仪进行不断修正，使水平姿态保持较高精度输出，保证系统在不同运动状态下具有较高的姿态测量精度，有一定的工程应用价值。
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