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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
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 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
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C25/00
CPC分类号： G01C25/005
摘要： 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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公开(公告)号：CN108731702A
公开(公告)日：2018-11-02
申请号：CN201810716326.2
申请日：2018-07-03
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种基于Huber方法的大失准角传递对准方法。首先，考虑到系统的非线性，建立传递对准非线性状态方程和量测方程；其次，主、子惯导分别进行惯导解算，主惯导的速度、姿态和角速度信息传输到子惯导的导航计算机，利用主、子惯导系统之间的速度误差、姿态误差和角速度误差构造量测量；然后，进行容积卡尔曼滤波时间更新；之后利用利用Huber方法构造权值矩阵对观测残差进行加权修正；最后，进行容积卡尔曼滤波量测更新估计子惯导系统与主惯导系统间的安装误差角，完成传递对准。本发明解决了观测量中存在混合高斯噪声和野值情况下的舰船快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN112033439B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202010840610.8
申请日：2020-08-20
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种摇摆基座地球系下重力加速度矢量无纬度构建方法。首先，建立一种摇摆基座下基于固定长度滑动窗口内加速度计输出信息的目标函数；其次，采用一段时间窗口内的量测信息来构建目标函数，并利用梯度下降优化以获得的粗略值；最后，利用的粗略值和惯性系重力加速度矢量表观运动来构建地球坐标系下重力加速度矢量。本发明为解决舰船在摇摆基座时纬度未知情况下的高精度对准问题做出了关键性突破。
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公开(公告)号：CN112033440A
公开(公告)日：2020-12-04
申请号：CN202010840621.6
申请日：2020-08-20
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明公开了一种基于梯度下降优化的摇摆基座下无纬度初始对准方法。首先将摇摆基座无纬度对准看作Wahba姿态确定问题以抑制器件噪声干扰，并基于地球系下重力加速度矢量建立目标函数；然后利用梯度下降优化方法取得目标函数的准确解，在无纬度条件下实现惯性系转换四元数估计；最后在只利用捷联航姿系统自身加速度计和陀螺信息条件下确定姿态四元数，从而实现了摇摆基座下无纬度初始对准。本发明可以解决摇摆基座下纬度未知时无法完成初始对准的问题，从而确保了捷联航姿系统的应用范围。
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公开(公告)号：CN107990910B
公开(公告)日：2020-09-11
申请号：CN201711078693.6
申请日：2017-11-06
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明公开了一种基于容积卡尔曼滤波的舰船大方位失准角传递对准方法。首先，将子惯导加速度计的比力输出转换到导航坐标系，利用巴特沃斯数字低通滤波器对其进行滤波处理；其次，主、子惯导分别进行惯导解算，主惯导的速度、姿态和角速度信息传输到子惯导的导航计算机，利用主、子惯导系统之间的速度误差、姿态误差和角速度误差构造量测量；然后，采用速度加姿态加角速度的匹配方式，建立大方位失准角情况下的状态方程和量测方程；最后，利用所建立的状态方程和量测方程，进行容积卡尔曼滤波解算，估计子惯导系统与主惯导系统间的安装误差角，完成传递对准。本发明解决了舰船在大方位失准角与大杆臂误差情况下的快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN108731702B
公开(公告)日：2021-12-24
申请号：CN201810716326.2
申请日：2018-07-03
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明公开了一种基于Huber方法的大失准角传递对准方法。首先，考虑到系统的非线性，建立传递对准非线性状态方程和量测方程；其次，主、子惯导分别进行惯导解算，主惯导的速度、姿态和角速度信息传输到子惯导的导航计算机，利用主、子惯导系统之间的速度误差、姿态误差和角速度误差构造量测量；然后，进行容积卡尔曼滤波时间更新；之后利用利用Huber方法构造权值矩阵对观测残差进行加权修正；最后，进行容积卡尔曼滤波量测更新估计子惯导系统与主惯导系统间的安装误差角，完成传递对准。本发明解决了观测量中存在混合高斯噪声和野值情况下的舰船快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN108759871B
公开(公告)日：2021-01-05
申请号：CN201810715581.5
申请日：2018-07-03
申请人： 哈尔滨工业大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 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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公开(公告)号：CN115200577A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210866013.1
申请日：2022-07-22
申请人： 哈尔滨工业大学
摘要： 本发明提出了一种基于动态阈值的组合导航系统故障诊断与容错方法，本方法首先利用马氏距离构造动态异常因子进行导航系统的故障诊断；接着利用T‑S模型对导航信息的可信性进行评估，根据构造的隶属度函数计算每一种状态的符合程度；然后根据当前时刻导航信息的变化率构建自适应梯度下降算法，由此进行最优估计，最终得到容错后的信息。从而有效的解决缓变故障难以检测以及出现故障后导航系统精度下降的问题。
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