一种基于重力及对底速度信息的惯导位置误差估计方法

    公开(公告)号:CN111811536A

    公开(公告)日:2020-10-23

    申请号:CN202010472996.1

    申请日:2020-05-29

    IPC分类号: G01C25/00 G01C21/16 G01C21/20

    摘要: 本发明涉及一种基于重力及对底速度信息的惯导位置误差估计方法,步骤为S1:载体沿闭环航迹循环航行N圈,闭环航迹的起点和终点为A1;观测惯性导航位置输出与基于多普勒对底速度和惯导航向的航位推算位置输出的相对误差,利用航行N圈期间航迹上一点的航位推算位置信息估计惯性导航位置输出在航行期间随时间发散误差Ei,利用航行N圈期间闭环航迹上一组点的惯性导航位置输出之间的相对误差估计闭环航迹上航位推算位置输出与位置相关的发散误差Ew;S2:利用发散误差Ew修正闭环航迹的形状,修正航迹对应的重力测量信息与区域内重力场特征信息匹配,确定航迹的精确位置,实现航行期间惯导位置误差Er的精确估计。本发明实现了航行期间惯导误差的精确估计。

    一种重力辅助导航航迹规划方法

    公开(公告)号:CN108225310A

    公开(公告)日:2018-06-29

    申请号:CN201711414134.8

    申请日:2017-12-22

    IPC分类号: G01C21/16 G01C21/20

    摘要: 本发明涉及一种重力辅助导航航迹规划方法,其技术特点在于:包括以下步骤:步骤1、通过调研获取适配区的重力异常背景图及其误差标准差gm;调研惯性/重力组合导航系统各组成设备的性能参数;步骤2、利用搜索——遍历航迹算法完成各种可能随机航迹的构造和遍历;步骤3、计算全部备选航迹上的重力测量误差标准差gc和匹配期间惯导定位误差发散值δ;步骤4、计算出全部备选航迹的预估匹配定位精度,匹配定位精度最高的备选航迹作为该适配区内的规划航迹。本发明利用重力测量误差模型模拟水下重力测量过程,利用惯导定位误差解算方法模拟载体在水下航行的工况,能够复现实际水下匹配工况,从而保证了筛选出航迹的可靠性。

    一种基于“重力峰”的惯性导航与重力测量双校准方法

    公开(公告)号:CN109059964B

    公开(公告)日:2021-07-23

    申请号:CN201811093080.4

    申请日:2018-09-19

    IPC分类号: G01C25/00

    摘要: 本发明涉及一种基于“重力峰”的惯性导航与重力测量双校准方法,其技术特点在于:包括以下步骤:步骤1、根据重力场背景图信息选取“重力峰”特征区域,并提取区域内重力场分布关键特征信息;步骤2、设计航行轨迹并实施航行测量,完成惯导位置和重力测量误差初校准;步骤3、对惯性导航与重力测量误差的精校准与效果自评估。本发明可同时修正惯性导航位置发散误差和重力实时测量漂移误差,解决了惯性导航系统误差随时间累积发散和重力传感器测量误差漂移的问题。

    基于捷联惯性/GPS组合辅助水平角运动隔离的重力测量方法

    公开(公告)号:CN108051866B

    公开(公告)日:2019-04-26

    申请号:CN201711032670.1

    申请日:2017-10-30

    IPC分类号: G01V7/00

    摘要: 本发明涉及一种基于捷联惯性/GPS组合辅助水平角运动隔离的重力测量方法,包括如下步骤:在实测过程中,重力仪的IMU外部采用双轴稳定平台隔离载体的水平角运动,在动态条件下经导航解算产生水平施矩量来控制平台跟踪地理水平;在重力测量数据后期处理过程中,结合DGPS信息完成对残余水平误差的Kalman滤波估计,将IMU的比力测量值通过姿态旋转到地理坐标系方向。本发明在实测过程中,通过双轴惯性稳定平台控制,使IMU基本保持地理水平位置,在对实测IMU数据的后期处理过程中,结合高精度的差分GPS信息完成对残余水平误差的Kalman滤波估计,同时能够实现对重力敏感器元件误差的估计和补偿,从而提高重力测量的动态环境适应性和重力测量精度。

    基于惯性/重力匹配组合导航的向量搜索迭代匹配方法

    公开(公告)号:CN105043388B

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201510368921.8

    申请日:2015-06-29

    IPC分类号: G01C21/16 G01C21/08

    摘要: 本发明涉及一种基于惯性/重力匹配组合导航的向量搜索迭代匹配方法,其主要技术特点包括以下步骤:由惯导输出位置预估匹配搜索范围和当前匹配性能;以相关极值函数为目标搜索确定最优匹配变换;将匹配定位的结果经过不断加权迭代的过程,最终得到最优匹配位置。本发明作为重力匹配系统各组成部件联接的枢纽,能够完成从重力实时测量信息到载体位置的解算过程,其以惯导误差范围作为匹配区域,可以求得全局最优解,且能抑制发散,对初始位置误差要求低,可有效避免重力数据数据库线性化处理带来的误差和发散问题,提高了算法的效率和性能,对重力测量随机误差和惯导系统变性误差具有较强的鲁棒性。

    一种基于重力峰的惯性导航与重力测量双校准方法

    公开(公告)号:CN109059964A

    公开(公告)日:2018-12-21

    申请号:CN201811093080.4

    申请日:2018-09-19

    IPC分类号: G01C25/00

    CPC分类号: G01C25/00 G01C25/005

    摘要: 本发明涉及一种基于“重力峰”的惯性导航与重力测量双校准方法,其技术特点在于:包括以下步骤:步骤1、根据重力场背景图信息选取“重力峰”特征区域,并提取区域内重力场分布关键特征信息;步骤2、设计航行轨迹并实施航行测量,完成惯导位置和重力测量误差初校准;步骤3、对惯性导航与重力测量误差的精校准与效果自评估。本发明可同时修正惯性导航位置发散误差和重力实时测量漂移误差,解决了惯性导航系统误差随时间累积发散和重力传感器测量误差漂移的问题。

    基于泛克里金法的重力场插值方法

    公开(公告)号:CN105043390B

    公开(公告)日:2018-10-16

    申请号:CN201510371479.4

    申请日:2015-06-29

    IPC分类号: G01C21/20

    摘要: 本发明涉及一种基于泛克里金法的重力场插值方法,其主要技术特点是包括以下步骤:针对空间中的重力异常模型建立回归模型;针对空间中的重力异常模型建立相关模型;计算回归模型和相关模型的权重系数,代入重力异常模型,便可获得待插值位置上的重力异常空间分布表达式,再将待插值位置代入重力异常模型,便可计算出待插值位置的重力值。本发明采用逐步回归法对重力场的非平稳性及相关性分别建模描述,使用多元逐步回归法,结合拉格朗日乘数法,完整的描述了重力场的非平稳性,保证了插值结果的无偏性,具有较高的插值精度。

    一种基于重力及对底速度信息的惯导位置误差估计方法

    公开(公告)号:CN111811536B

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202010472996.1

    申请日:2020-05-29

    IPC分类号: G01C25/00 G01C21/16 G01C21/20

    摘要: 本发明涉及一种基于重力及对底速度信息的惯导位置误差估计方法,步骤为S1:载体沿闭环航迹循环航行N圈,闭环航迹的起点和终点为A1;观测惯性导航位置输出与基于多普勒对底速度和惯导航向的航位推算位置输出的相对误差,利用航行N圈期间航迹上一点的航位推算位置信息估计惯性导航位置输出在航行期间随时间发散误差Ei,利用航行N圈期间闭环航迹上一组点的惯性导航位置输出之间的相对误差估计闭环航迹上航位推算位置输出与位置相关的发散误差Ew;S2:利用发散误差Ew修正闭环航迹的形状,修正航迹对应的重力测量信息与区域内重力场特征信息匹配,确定航迹的精确位置,实现航行期间惯导位置误差Er的精确估计。本发明实现了航行期间惯导误差的精确估计。

    一种深海平台纬度、姿态基准信息自主获取方法

    公开(公告)号:CN111829554A

    公开(公告)日:2020-10-27

    申请号:CN202010564441.X

    申请日:2020-06-19

    摘要: 本发明涉及一种深海平台维度、姿态基准信息自主获取方法,特点为:首先构建装置A,由外框、中框、内框三个转动框架和安装在内框架上的台体组成,台体上安装加速度计和速率陀螺仪;然后建立平台固联坐标系oxyz,装置A安装于深海平台,深海平台下潜至海底,保持静止状态;然后依次进行内框轴连续旋转360°、外框轴旋转至θ1位置和中框轴旋转至ψ1位置、外框轴旋转至θ2和中框轴旋转至ψ2位置、内框轴连续旋转360°、外框轴旋转至θ3和中框轴旋转至ψ3位置的测量。本方法解决了深海水下缺乏获取精度定位、姿态参考信息的手段的瓶颈问题,为惯性导航系统误差评估和校正提供基准信息。

    一种水下平台重力测量方案与验证方法

    公开(公告)号:CN109085655B

    公开(公告)日:2020-06-19

    申请号:CN201811093186.4

    申请日:2018-09-19

    IPC分类号: G01V7/00 G01V13/00

    摘要: 本发明涉及一种水下平台重力测量方案与验证方法,其技术特点在于:包括以下步骤:步骤1、围绕一个中心点进行小范围测线设计;步骤2、计算重力异常测量信息及对应的相对位置基准信息;步骤3、计算中误差;步骤4、获得海平面重力异常测量信息及对应的位置基准信息;步骤5、补偿全部测线重力异常测量信息系统误差得到海平面重力异常测量信息;步骤6、获取该测线上高精度重力异常信息作为基准信息,与G2中该测线重力异常测量信息比对,计算其外符合精度。本发明解决了重力测量对高精度卫导信息依赖问题,为水下平台实施重力测量提供了一种工程可行的方案。