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公开(公告)号：CN105806363B
公开(公告)日：2018-08-21
申请号：CN201510782989.0
申请日：2015-11-16
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开一种基于SRQKF的SINS/DVL水下大失准角对准方法，包括如下步骤：步骤1：建立捷联惯性导航系统SINS在大失准角下的非线性误差模型和非线性滤波方程；步骤2：利用Gauss‑Hermite求积分中多变量Gauss点及其系数配置方法以及平方根滤波方法，构建平方根求积分卡尔曼滤波器SRQKF；步骤3：利用平方根求积分卡尔曼滤波SRQKF估计出失准角，并修正捷联姿态矩阵，得到精确的捷联姿态矩阵与姿态角。本发明提高了载体捷联系统水下对准精度和对准速度。
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公开(公告)号：CN104655131B
公开(公告)日：2017-07-18
申请号：CN201510063634.6
申请日：2015-02-06
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本文件公开声明了一种基于迭代强跟踪球面最简相径容积卡尔曼滤波(Iterated Strong Tracking Spherical Simplex‑Radial Cubature Kalman Filter,ISTSSRCKF)的初始对准方法，采用SSR规则选取CKF的容积点；将强跟踪滤波中的渐消因子引入到CKF的时间和量测更新方程之中；再将Gauss‑Newton迭代算法引入并改进迭代过程中相应的新息方差和协方差。对于在大失准角和晃动基座条件下的初始对准问题，本发明采用SSR规则采样减少了高阶CKF中过多的采样点，引入强跟踪算法克服了模型不准确时CKF性能下降的问题，使用迭代过程充分利用最新量测信息，从而有效地降低状态估计误差，获得优于标准CKF的初始对准精度。
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公开(公告)号：CN105806363A
公开(公告)日：2016-07-27
申请号：CN201510782989.0
申请日：2015-11-16
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开一种基于SRQKF的SINS/DVL水下大失准角对准方法，包括如下步骤：步骤1：建立捷联惯性导航系统SINS在大失准角下的非线性误差模型和非线性滤波方程；步骤2：利用Gauss?Hermite求积分中多变量Gauss点及其系数配置方法以及平方根滤波方法，构建平方根求积分卡尔曼滤波器SRQKF；步骤3：利用平方根求积分卡尔曼滤波SRQKF估计出失准角，并修正捷联姿态矩阵，得到精确的捷联姿态矩阵与姿态角。本发明提高了载体捷联系统水下对准精度和对准速度。
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公开(公告)号：CN105300384B
公开(公告)日：2017-12-22
申请号：CN201510159381.2
申请日：2015-04-03
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开了一种用于卫星姿态确定的交互式滤波方法，弥补了optimal‑REQUEST算法无法估计陀螺常值漂移的缺陷，提高了算法的适用性。包括以下几个步骤：步骤一：采集传感器量测数据，包括陀螺仪数据和星敏感器数据；步骤二：建立卫星姿态估计系统的状态空间模型，包括构建姿态K矩阵；步骤三：针对上述状态空间模型，已知k时刻的状态估计和陀螺量测，利用CKF算法及k时刻的最优四元数估计k+1时刻的陀螺常值漂移，从而补偿陀螺量测；步骤四：针对上述补偿的陀螺量测，利用optimal‑REQUEST算法进行时间更新和量测更新，得到k+1时刻的最优K矩阵，从而得到最优四元数等步骤。本发明有利于提高估计精度。
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公开(公告)号：CN104596514A
公开(公告)日：2015-05-06
申请号：CN201510013787.X
申请日：2015-01-12
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种加速度计和陀螺仪的实时降噪系统，包括惯性测量单元、信息处理单元、导航计算机，惯性测量单元提取加速度计和陀螺仪的量测信息并输送给信息处理单元进行实时降噪处理，最后由导航计算机对经过处理的量测信息加以利用输出导航信息。本发明还公开了一种加速度计和陀螺仪的实时降噪方法，通过建立关于加速度计和陀螺仪的单输入单输出卡尔曼滤波状态方程和观测方程，并根据机动情况在线调整卡尔滤波增益阵和观测噪声方差阵实现了利用卡尔曼滤波器的工作特性对加速度计和陀螺仪的量测信息进行降噪处理，有效降低量测随机噪声，通过在线调整滤波参数达到动、静态环境中加速度计和陀螺仪都有很好的量测精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN104596514B
公开(公告)日：2017-08-29
申请号：CN201510013787.X
申请日：2015-01-12
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种加速度计和陀螺仪的实时降噪系统，包括惯性测量单元、信息处理单元、导航计算机，惯性测量单元提取加速度计和陀螺仪的量测信息并输送给信息处理单元进行实时降噪处理，最后由导航计算机对经过处理的量测信息加以利用输出导航信息。本发明还公开了一种加速度计和陀螺仪的实时降噪方法，通过建立关于加速度计和陀螺仪的单输入单输出卡尔曼滤波状态方程和观测方程，并根据机动情况在线调整卡尔滤波增益阵和观测噪声方差阵实现了利用卡尔曼滤波器的工作特性对加速度计和陀螺仪的量测信息进行降噪处理，有效降低量测随机噪声，通过在线调整滤波参数达到动、静态环境中加速度计和陀螺仪都有很好的量测精度。
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公开(公告)号：CN104330084B
公开(公告)日：2017-06-16
申请号：CN201410643141.5
申请日：2014-11-13
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种水下航行器用神经网络辅助组合导航方法。本发明由捷联惯性导航系统SINS、多普勒测速仪DVL、磁航向仪MCP和地形辅助导航系统TAN组成，采用径向基函数神经网络(RBFNN)辅助卡尔曼滤波的分散滤波结构和容错方法完成组合导航。在无故障时间段，RBFNN为在线学习模式，SINS与各辅助系统的观测量之差作为RBFNN的期望输出，经误差补偿后的加速度计的输出fb和陀螺仪的输出作为RBFNN的输入；当SINS作为参考系统与各辅助系统组成的子系统发生故障时，立即切换到RBFNN预测模式，预测输出作为相应子滤波器的量测输入。相比于发生故障时的SINS模式，RBFNN模式的导航精度有所提高，尤其当故障恢复时间相对较长时，其导航精度提高的尤为明显。
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公开(公告)号：CN105300384A
公开(公告)日：2016-02-03
申请号：CN201510159381.2
申请日：2015-04-03
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/24
Abstract: 本发明公开了一种用于卫星姿态确定的交互式滤波方法，弥补了optimal-REQUEST算法无法估计陀螺常值漂移的缺陷，提高了算法的适用性。包括以下几个步骤：步骤一：采集传感器量测数据，包括陀螺仪数据和星敏感器数据；步骤二：建立卫星姿态估计系统的状态空间模型，包括构建姿态K矩阵；步骤三：针对上述状态空间模型，已知k时刻的状态估计和陀螺量测，利用CKF算法及k时刻的最优四元数估计k+1时刻的陀螺常值漂移，从而补偿陀螺量测；步骤四：针对上述补偿的陀螺量测，利用optimal-REQUEST算法进行时间更新和量测更新，得到k+1时刻的最优K矩阵，从而得到最优四元数等步骤。本发明有利于提高估计精度。
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公开(公告)号：CN104655131A
公开(公告)日：2015-05-27
申请号：CN201510063634.6
申请日：2015-02-06
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开了一种基于迭代强跟踪球面最简相径容积卡尔曼滤波(Iterated Strong Tracking Spherical Simplex-Radial Cubature Kalman Filter,ISTSSRCKF)的初始对准方法，采用SSR规则选取CKF的容积点；将强跟踪滤波中的渐消因子引入到CKF的时间和量测更新方程之中；再将Gauss-Newton迭代算法引入并改进迭代过程中相应的新息方差和协方差。对于在大失准角和晃动基座条件下的初始对准问题，本发明采用SSR规则采样减少了高阶CKF中过多的采样点，引入强跟踪算法克服了模型不准确时CKF性能下降的问题，使用迭代过程充分利用最新量测信息，从而有效地降低状态估计误差，获得优于标准CKF的初始对准精度。
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公开(公告)号：CN105004351A
公开(公告)日：2015-10-28
申请号：CN201510246819.0
申请日：2015-05-14
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
CPC classification number: G01C25/005
Abstract: 本发明公开一种基于自适应UPF的SINS大方位失准角初始对准方法，包括以下步骤：步骤1：建立SINS非线性误差模型：使用欧拉平台误差角来表示理想导航坐标系与计算导航坐标系之间的失准角，且陔组误差角需要考虑转动的先后顺序，建立相应的SINS非线性误差模型；本发明解决了在一定程度上降低了由于系统简化、噪声统计特性不确定对系统造成的影响，同时较好的克服了UPF中粒子退化的现象，提高了捷联惯性导航系统初始对准精度且减少了对准时间。本发明为软件方法，不需要对系统硬件做任何修改，故实际实施方便、可行。
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