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公开(公告)号：CN115183770A
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210856742.9
申请日：2022-07-20
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于重力测量数据特征的重力匹配方法。本发明考虑重力测量数据的变化特征，通过对极值测量点进行分析，结合重力背景图来获得较为精确的、不受惯导初始位置误差影响的位置估计点，然后以该位置估计点作为滤波类重力匹配算法的初始位置点，进行重力匹配，能够有效减小由惯导系统引起的匹配初始误差和实时重力测量数据误差的影响，提高重力匹配定位精度。此外，本发明还在滤波类重力匹配算法中根据匹配周期内水下航行器航向角和航行位移方向之间的关系，引入方向测量的概念，能够有效地解决滤波类重力匹配算法中收敛速度较慢的问题。同时，算法还具有一定的抵抗离群值的能力。
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公开(公告)号：CN111006694B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN201911385476.0
申请日：2019-12-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于航迹规划的惯性导航系统轨迹发生器设计方法。使用本发明能够有效克服传统轨迹发生器设计方法人为设计运动状态的困难，减少研究测试中所耗费的时间和成本，提高重力辅助惯性导航系统的研究效率。本发明将航迹规划与陀螺仪、加速度计和导航数据的生成结合到一起形成长航时航行器轨迹发生器，方便进行理论和方法的验证，减少了实际试验的时间和成本。此外，本发明根据规划航迹将速度、角速度和航向信息转换为向心加速度、切向加速度和角速度信息用于轨迹发生器设计，状态切换过程自然连续，避免了人为设计运动状态时数据过于理想的问题，更贴近航行器运动的实际状态，提高了重力辅助惯性导航研究的有效性。
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公开(公告)号：CN111450515B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202010199503.1
申请日：2020-03-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: A63F9/02
Abstract: 本发明公开了一种用于机器人射击对抗比赛的自动识别打击系统及方法，系统包括敌方机器人、我方机器人、前方相机、后方相机、云台与炮管。自动识别方法采用自适应的传统算法，通过提取敌方机器人装甲板两侧灯条的颜色特征和亮度特征检测灯条，并通过灯条的位置与多个逻辑条件检测敌方机器人的装甲板，从而实现识别高速运动的敌方机器人。通过提取边缘信息和分类器区分数字，以识别敌方机器人装甲板上的数字，从而为决策算法必要的敌方机器人信息。在自动瞄准与打击中，通过红外相机提供深度信息获取敌方机器人与我方机器人的相对位置，控制机器人云台跟踪敌方机器人，从而实现自动瞄准，并加入敌方机器人的状态预测，以实现提前预判和精准打击。
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公开(公告)号：CN111006694A
公开(公告)日：2020-04-14
申请号：CN201911385476.0
申请日：2019-12-29
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于航迹规划的惯性导航系统轨迹发生器设计方法。使用本发明能够有效克服传统轨迹发生器设计方法人为设计运动状态的困难，减少研究测试中所耗费的时间和成本，提高重力辅助惯性导航系统的研究效率。本发明将航迹规划与陀螺仪、加速度计和导航数据的生成结合到一起形成长航时航行器轨迹发生器，方便进行理论和方法的验证，减少了实际试验的时间和成本。此外，本发明根据规划航迹将速度、角速度和航向信息转换为向心加速度、切向加速度和角速度信息用于轨迹发生器设计，状态切换过程自然连续，避免了人为设计运动状态时数据过于理想的问题，更贴近航行器运动的实际状态，提高了重力辅助惯性导航研究的有效性。
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公开(公告)号：CN107270899A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710599147.0
申请日：2017-07-21
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种基于切换控制的长航时惯性导航系统阻尼切换方法。使用本发明能够有效减小惯性导航系统在阻尼切换时的超调量，提高了惯性导航系统的导航定位精度。本发明避免了传统方法简单地通过加速度将惯性导航系统的阻尼状态和无阻尼状态进行区分和切换，利用建立的惯性导航系统数学模型来考虑惯性导航系统的阻尼状态和无阻尼状态切换问题，并利用反馈控制和最优控制理论，通过状态反馈使惯性导航系统的性能指标最优，达到使系统在切换时超调量最小的目的，提高了系统导航定位精度。此外，本发明利用加加速度来进行阻尼切换，能够更早的检测到载体运动状态的变化，实现提前切换，增加了惯性导航系统的稳定性及定位精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113624227A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110838109.2
申请日：2021-07-23
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于马氏距离的等值线迭代重力匹配算法。本发明考虑了重力测量的实时误差，利用导航误差协方差矩阵来表示重力异常背景图的精度和重力实时测量精度，并采用马氏距离作为迭代目标函数，引入协方差矩阵来表征点集的疏密程度，使得同一个点集内具有较高的相似度，保留了更多的正确匹配点对，提升了算法的匹配精度，进一步提高了系统导航定位精度。同时，还基于测量误差和目标函数值提出条形搜索区域范围改进策略，使得搜索面积会随着迭代次数的增加而减小，体现出ICCP算法的收敛性，也使得算法在寻找等值线上的最近点时的计算量逐步减小，并增加了搜索到全局最优点的可能。
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公开(公告)号：CN113503871A
公开(公告)日：2021-10-15
申请号：CN202110545814.3
申请日：2021-05-19
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于相关滤波的重力匹配方法。使用本发明能够有效减小重力测量误差的影响，提高重力辅助惯性导航系统的研究效率。本发明综合考虑重力误差与惯性导航系统误差特点，通过两者进行匹配范围的确定，使搜索范围更精确；重力匹配时，利用重力值相关滤波，同时将惯性导航系统解算轨迹与候选匹配点位置组成的轨迹的相关性也作为评价准则之一进行匹配，提高匹配准确度，并在相关计算过程使用快速傅里叶变换，加快运算速度，减少匹配算法耗时。此外，本发明还采用误匹配算法对异常匹配点进行检测并修正，减小误匹配点的影响。
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公开(公告)号：CN113624227B
公开(公告)日：2023-10-03
申请号：CN202110838109.2
申请日：2021-07-23
Applicant: 北京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于马氏距离的等值线迭代重力匹配算法。本发明考虑了重力测量的实时误差，利用导航误差协方差矩阵来表示重力异常背景图的精度和重力实时测量精度，并采用马氏距离作为迭代目标函数，引入协方差矩阵来表征点集的疏密程度，使得同一个点集内具有较高的相似度，保留了更多的正确匹配点对，提升了算法的匹配精度，进一步提高了系统导航定位精度。同时，还基于测量误差和目标函数值提出条形搜索区域范围改进策略，使得搜索面积会随着迭代次数的增加而减小，体现出ICCP算法的收敛性，也使得算法在寻找等值线上的最近点时的计算量逐步减小，并增加了搜索到全局最优点的可能。
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公开(公告)号：CN111450515A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010199503.1
申请日：2020-03-20
Applicant: 北京理工大学
IPC: A63F9/02
Abstract: 本发明公开了一种用于机器人射击对抗比赛的自动识别打击系统及方法，系统包括敌方机器人、我方机器人、前方相机、后方相机、云台与炮管。自动识别方法采用自适应的传统算法，通过提取敌方机器人装甲板两侧灯条的颜色特征和亮度特征检测灯条，并通过灯条的位置与多个逻辑条件检测敌方机器人的装甲板，从而实现识别高速运动的敌方机器人。通过提取边缘信息和分类器区分数字，以识别敌方机器人装甲板上的数字，从而为决策算法必要的敌方机器人信息。在自动瞄准与打击中，通过红外相机提供深度信息获取敌方机器人与我方机器人的相对位置，控制机器人云台跟踪敌方机器人，从而实现自动瞄准，并加入敌方机器人的状态预测，以实现提前预判和精准打击。
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公开(公告)号：CN108507592A
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201810294110.1
申请日：2018-03-30
Applicant: 北京理工大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开一种双轴旋转惯性导航系统转轴非正交角标定方法，1、建立双轴旋转惯性导航系统转轴非正交角误差模型，得到外环轴旋转环架坐标系与内环轴旋转环架坐标系的转移矩阵 以及内环轴旋转环架坐标系与实际IMU坐标系的转移矩阵 2、当双轴旋转惯性导航系统转轴非正交角存在时，利用和求解双轴旋转前IMU坐标系到导航坐标系的变换矩阵以及双轴旋转后IMU坐标系到导航坐标系的变换矩阵从而建立双轴旋转前后的IMU姿态阵变换矩阵 3、分别在仅内环轴旋转和仅外环轴旋转的情况下，利用 求得双轴旋转惯性导航系统转轴非正交角的标定量，本发明能标定出转轴非正交角误差，提高了双轴旋转惯性导航系统的导航定位精度。
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