基于起终点校正和正逆向信息复用的地下管线航位推算方法和计算机设备

    公开(公告)号:CN115265538A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202210735824.8

    申请日:2022-06-27

    摘要: 基于起终点校正和正逆向信息复用的地下管线航位推算方法和计算机设备,属于管线惯性定位仪测绘与定位技术领域,解决针对地下管线定位,存在短距离测量精度不高和计算量大的问题。本发明的方法包括:装订起终点坐标,并使管道惯性定位仪完成初始对准,实时获取MIMU陀螺仪数据代入四元数微分方,采用四阶龙格库塔法进行求解获取实时姿态四元数;接着,通过姿态四元数将载体系下里程计测量输出里程信息转化为导航坐标系下速度信息并进行积分迭代获取轨迹位置信息,然后通过构造校正矩阵分别对正逆向航位推算的位置信息进行校正,最后对校正后的正逆向轨迹融合平均。本发明适用于对地下管线的高精度测绘与定位。

    一种基于稳健权因子系数的组合导航粗差抗差估计方法

    公开(公告)号:CN113916225A

    公开(公告)日:2022-01-11

    申请号:CN202111173827.9

    申请日:2021-10-09

    摘要: 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。

    一种基于稳健权因子系数的组合导航粗差抗差估计方法

    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

    摘要: 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。

    一种基于卡尔曼滤波的四加表冗余配置与故障监测方案

    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

    IPC分类号: G01C21/16 G01C21/20 G06F17/16

    摘要: 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。

    一种基于卡尔曼滤波的四加表冗余配置与故障监测方案

    公开(公告)号:CN114705183B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202111544134.6

    申请日:2021-12-16

    IPC分类号: G01C21/16 G01C21/20 G06F17/16

    摘要: 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。

    一种基于一次正反转次序的捷联惯导航向误差简易在线标定方法

    公开(公告)号:CN118089787A

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202410200685.8

    申请日:2024-02-23

    IPC分类号: G01C25/00 G01C21/16

    摘要: 本发明是一种基于一次正反转次序的捷联惯导航向误差简易在线标定方法。本发明涉及惯性导航系统误差标定与补偿技术领域,本发明在捷联惯性导航系统初始对准完成后,通过设计两次顺逆时针360度旋转获取新的航向角信息,将新的航向角信息与初始对准航向角信息比对在线构造标度因数误差补偿量,然后,将标度因数误差补偿量存储并对陀螺仪天向轴输出实时补偿,所需标定时间短,且只需一个平整靠面而无需双轴转台等辅助设备,实现了捷联惯性导航系统航向误差在线标定和航向角信息的高精度测量与输出。

    基于互补滤波和零速校正的便携式惯性测角仪三维姿态测量方法及装置

    公开(公告)号:CN117848322A

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202311780310.5

    申请日:2023-12-22

    IPC分类号: G01C21/16 G01C1/00 G01C25/00

    摘要: 基于互补滤波和零速校正的便携式惯性测角仪三维姿态测量方法及装置,涉及便携式惯性测角仪角度测量与姿态保持领域。为解决现有技术中,惯性测角仪高精度姿态航向测量方法,都增加了测角仪自身的尺寸和重量的技术问题,本发明提供的技术方案为:方法包括:采集初始姿态矩阵和初始航向角;得到导航系下天向轴陀螺仪数据;若导航系下天向轴陀螺仪数据的绝对值在预设阈值一以上,对初始姿态矩阵进行更新;判断当前导航系下天向轴陀螺仪数据的绝对值与预设阈值二的关系;若小于预设阈值二,则根据上一航向角作为当前预设时间的航向角;若在预设阈值二以上,则将当前航向角和姿态信息作为结果。可以应用于需要测量物体的空间角度和姿态保持的工作中。