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公开(公告)号：CN113916225B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202111173827.9
申请日：2021-10-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于稳健权因子系数的组合导航粗差抗差估计方法。首先基于传统的最小二乘法准则，给不同的观测项赋予不同的权因子，转化成抗差最小二乘法估计的形式；然后通过等价权原理，建立不同的等价权函数，在本发明中选用中科院测量与地球物理研究所(Institute of Geodesy and Geophysics，IGG)III法型权因子函数对于观测值进行优化；然后基于稳健权因子系数法对Kalman滤波方程进行改造，通过分析增益矩阵，可以选取适当的权函数代替观测噪声协方差阵，以减小或消除粗差对估计结构的影响；然后基于惯性导航/卫星导航组合导航时空基准匹配模型，建立基于组合导航的最优估计模型。本发明可以解决在组合导航系统中观测量粗差对导航结果产生的影响，从而确保了组合导航系统的应用范围和定位精度。
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公开(公告)号：CN114705183A
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202111544134.6
申请日：2021-12-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于卡尔曼滤波的四加表冗余配置与故障监测方案。包括如下步骤：(1)将四个加速度计围绕系统体坐标系的垂向轴以同一夹角α均匀斜装；(2)使四个加速度计的敏感轴在体坐标系xoy平面内的投影分别与x轴、y轴及其反向延长线呈β角；(3)基于以上安装夹角获取四个加速度计的安装矩阵；(4)基于安装矩阵和捷联矩阵获取载体坐标系三个轴上的比力输出值；(5)以平台失准角、速度误差、位置误差、陀螺漂移和四个加速度计的零偏为状态量构造卡尔曼滤波状态方程，以速度和位置误差作观测量构造卡尔曼滤波量测方程(6)在载体机动过程中实时进行卡尔曼滤波估计(7)对滤波估计的加速度计零偏输出值进行阈值判断从而确定故障加速度计。本发明提出的四加表冗余配置与故障监测方案结构简单同时可为后续系统故障辨识、隔离和重构提供依据。
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公开(公告)号：CN113325215B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202110470078.X
申请日：2021-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多级梳状滤波的光纤电流互感器输出控制器的设计方法。步骤1：根据光纤电流互感器的闭环系统结构参数仿真确定多级梳状滤波器的级数与降采样率；步骤2：根据步骤1确定的多级梳状滤波器设计FPGA模块；步骤3：根据步骤2的FPGA模块确定输出控制器。本发明用以解决采用FIR滤波器时阶数要求较高，滤波器中存在精度要求较高的浮点数，在保证实时抽取运算的同时，难以转换采样率的问题。
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公开(公告)号：CN113295905A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110470040.2
申请日：2021-04-28
Applicant: 哈尔滨工业大学 , 苏州电器科学研究院股份有限公司
Abstract: 本发明公开了一种基于手性光纤耦合器的光纤电流互感装置、光纤电流互感系统及其测量方法。SLD光源(1)与光电探测器(2)均链接2×2单模光纤耦合器(3)，2×2单模光纤耦合器(3)通过起偏器(4)与直波导相位调制器(5)相连接，光电探测器(2)与电路信号处理模块(9)相连接，电路信号处理模块(9)分别与电流输出端(10)和直波导相位调制器(5)相连接；直波导相位调制器(5)通过光纤延迟环(6)与1×2手性光纤耦合器(7)相连接，1×2手性光纤耦合器(7)与光纤传感环(8)相连接，光纤传感环(8)内嵌入载流导体(11)。本发明提升光纤电流互感器系统测量电流时的温度稳定性。
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公开(公告)号：CN112924936A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110279337.0
申请日：2021-03-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S5/18
Abstract: 本发明设计了一种基于滑动观测的多AUV协同定位方法。通过设计的一个宽度为N的自适应滑动窗口将最近的N个测距信息和主艇信息转换到当前时刻作为当前时刻的观测量，随着新观测量的到来，剔除窗口中最早的观测信息，同时采用中值滤波方法确定使用的基于最大相关熵算法中的核宽度，有效避免观测信息中异常值的影响，减小由于观测量中出现的连续的异常值导致的估计误差，提高协同定位系统的定位性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112881520A
公开(公告)日：2021-06-01
申请号：CN202110048185.3
申请日：2021-01-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于小波变换模极大值法的地下管道缺陷定位方法，包括以下步骤：建立焊疤周期噪声数学模型，并根据焊疤周期噪声数学模型求得碰撞噪声功率；采用小波变换模极大值法WTMM和碰撞噪声功率识别焊疤位置；利用拉依达准则对焊疤位置进行判断，确定结构性缺陷位置。该方法利用焊疤噪声的周期性对传感器获得信号里所有的突变噪声进行分析和辨识，在有焊疤信号干扰的管道中识别出管道结构性缺陷的准确位置，进而实现管道无伤探测，减小管道维修的成本。
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公开(公告)号：CN112305525A
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN202011095675.0
申请日：2020-10-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供一种基于扩频技术的水声测距信号处理方法。水听器接收到的数据经过放大滤波等信号调理过程后，通过数字采集形成原始数据，然后对原始数据进行正交基带解调、低通滤波、降采样等信号处理过程形成初步处理数据。根据已知水声信号的扩频参数生成原始参考数据后，同样进行正交基带解调、低通滤波、降采样和共轭处理形成初步参考数据。对初步处理数据和初步参考数据进行卷积后取模，得到检测信号。为了准确估计出信号传播时长，需要信号信标发射机和水下机器人接收机的时钟同步，信号发射时刻为时钟的整秒。通过同一码族不同扩频码来区分不同信标发射机和发射信号时刻，从实现更新速度较快的测距服务。本发明主要用来满足多个水下机器人同时作业需求的水声定位导航服务。
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公开(公告)号：CN112013873A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010810178.8
申请日：2020-08-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于梯度下降优化的静基座自对准方法。首先，利用自身加速度计和陀螺信息建立相应模型替代纬度信息实现导航系下地球自转角速度矢量的估计算；其次，为提高噪声抑制能力，将静基座无纬度对准问题转化为Wahba姿态确定问题，利用多量测矢量构建最小二乘意义下的目标函数；最后，利用批量梯度下降优化得到目标函数的最小二乘解，使得在每次姿态四元数更新后能够充分利用之前所有量测信息更新目标函数，保证目标函数只与最新姿态四元数相关，从而加快对准收敛速度。本发明解决了舰船在纬度未知情况下的快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN109737960A
公开(公告)日：2019-05-10
申请号：CN201811568152.6
申请日：2018-12-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于速度加角速度匹配的船体变形测量方法。首先，分别在船中央位置和船首位置安装光纤陀螺捷联惯导系统，记为INS1和INS2。然后，建立基于速度加角速度匹配的船体变形测量模型，包括船体变形模型、陀螺漂移模型、动态杆臂模型、速度误差微分方程以及量测失准角微分方程。最后，建立量测方程，同步采集INS1输出的速度、姿态、角速度信息以及INS2输出的比力信息和角速度信息，进行卡尔曼滤波估计船体变形角。本发明方法提高了船体变形的估计精度，估计精度可达到0.1角分。
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公开(公告)号：CN108759871A
公开(公告)日：2018-11-06
申请号：CN201810715581.5
申请日：2018-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明提出了一种基于改进经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)预处理的捷联惯性导航系统(Strapdown Inertial Navigation System,SINS)粗对准方法，本方法首先利用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)对SINS中惯性传感器的输出信号进行延拓，所需延拓的极值点得到所需的全部延拓序列，抑制端点效应的影响；在此基础上，利用EMD计算延拓后信号的本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量；最后基于Shannon信息熵计算所有相邻IMF分量的Shannon熵的变化量，从而完成信号的重构，从而在不改变器件精度的前提下显著提高系统的粗对准精度和鲁棒性。
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