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公开(公告)号：CN114543799B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202210345007.1
申请日：2022-03-31
申请人： 湖南大学无锡智能控制研究院 , 湖南大学
摘要： 本发明公开了一种抗差联邦卡尔曼滤波方法、设备与系统，该系统包括：在载体上设置的惯性导航系统和N个其它导航系统，所述惯性导航系统对应主滤波器，所述N个其它导航系统与N个局部滤波器一一对应；其中，所述N个局部滤波器，用于接收各自对应的传感器的输入数据，计算系统状态量的估计值；所述主滤波器，用于融合所述N个局部滤波器得到的状态量的估计值，获得系统状态全局最优估计和量测噪声方差阵。本发明中，当量测信息增加或减少时，联邦滤波器仅通过调整局部滤波器数量即可完成融合模式的切换，既具有灵活的数据融合结构，又具有抗差能力，稳定性和鲁棒性优势明显。
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公开(公告)号：CN114485730A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210089031.3
申请日：2022-01-25
申请人： 湖南大学 , 湖南大学无锡智能控制研究院
摘要： 本发明公开了一种基于牛顿迭代法的DVL误差标定方法及系统，其包括：步骤1，构建DVL误差损失函数f(Φ，δ)；步骤2，通过牛顿迭代法逼近损失极小值点获得Φ和δ的最优估计值，其具体包括：步骤21，令X＝[Φ，δ]，将所述非线性优化函数f(X)进行在初始点二阶泰勒展开；步骤22，根据所述步骤21二阶泰勒展开后的结果，确定迭代方程：步骤23，给定初始值通过i次迭代，求出每次迭代中不同的海森矩阵A(X)及其逆矩阵，从而得到Xi，如果Xi小于预设值，或者迭代次数达到设定的最大值，则Xi作为最优解，停止迭代；否则返回方程(3)继续迭代运行。
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公开(公告)号：CN114440878A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202210097440.8
申请日：2022-01-27
申请人： 湖南大学无锡智能控制研究院 , 湖南大学
摘要： 本发明公开了一种SINS和DVL组合导航方法、设备与系统，该方法包括：步骤1：构建RBFNN模型；其中，所述RBFNN模型的输入为以SINS所测量的DVL坐标系下的三维速度，所述RBFNN模型的输出为DVL波束方向的速度值；步骤2：在DVL波束信息完整状态下，对所述RBFNN模型进行在线训练，建立所述RBFNN模型的输入与所述输出之间的映射关系；步骤3：在所述DVL波束信息缺失状态下，以所述SINS所测量的所述DVL坐标系下的三维速度作为输入，根据所述映射关系获得DVL波束方向的速度预测值；步骤4：根据所述SINS所测量的三维速度和步骤3获得的所述DVL波束方向的速度预测值进行导航。
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公开(公告)号：CN114485730B
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202210089031.3
申请日：2022-01-25
申请人： 湖南大学 , 湖南大学无锡智能控制研究院
摘要： 本发明公开了一种基于牛顿迭代法的DVL误差标定方法及系统，其包括：步骤1，构建DVL误差损失函数f(Φ，δ)；步骤2，通过牛顿迭代法逼近损失极小值点获得Φ和δ的最优估计值，其具体包括：步骤21，令X＝[Φ，δ]，将所述非线性优化函数f(X)进行在初始点二阶泰勒展开；步骤22，根据所述步骤21二阶泰勒展开后的结果，确定迭代方程：步骤23，给定初始值通过i次迭代，求出每次迭代中不同的海森矩阵A(X)及其逆矩阵，从而得到Xi，如果Xi小于预设值，或者迭代次数达到设定的最大值，则Xi作为最优解，停止迭代；否则返回方程(3)继续迭代运行。
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公开(公告)号：CN114397480A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210056534.0
申请日：2022-01-18
申请人： 湖南大学 , 湖南大学无锡智能控制研究院
摘要： 本发明公开了一种声学多普勒测速仪误差估计方法、装置及系统，该方法包括：步骤一，根据所述载体的起点位置和终点位置获取所述载体在水平面上的真实位移SH和航位推算位移步骤二，利用位移SH和之间的比例关系确定DVL刻度因子误差δkd以及DVL安装误差ψ。本发明仅利用载体的起点和终点位置信息即可进行DVL误差标定，摆脱了对GPS信息的依赖，有效减少了算法应用限制，扩大了算法适用范围；本发明通过简单的比值计算即可对DVL误差参数进行估计，算法复杂度小，运算效率高。
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公开(公告)号：CN114459507B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202210202064.4
申请日：2022-03-03
申请人： 湖南大学无锡智能控制研究院 , 湖南大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明实施例公开了一种DVL安装误差标定方法、设备及系统，该方法包括：步骤一，建立DVL的测速模型，步骤二，以李代数表达载体姿态，利用非线性最小二乘法根据该测速模型建立目标函数；步骤三，利用目标函数不断迭代得到极小值，以所述极小值对应的李代数标定所述安装误差角方向余弦阵。本发明实施例中，采用李代数的方法表示旋转矩阵，不存在奇点，不会出现万向节锁死问题，可以实现合并连续变换，适用于一次与二次近似模型，并在一定程度上避免线性方程组的系数矩阵的非奇异和病态问题，提供更稳定、更准确的增量。
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公开(公告)号：CN114440878B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202210097440.8
申请日：2022-01-27
申请人： 湖南大学无锡智能控制研究院 , 湖南大学
IPC分类号： G01C21/16 , G01C21/20 , G06F18/214 , G06F18/23213 , G06N3/02
摘要： 本发明公开了一种SINS和DVL组合导航方法、设备与系统，该方法包括：步骤1：构建RBFNN模型；其中，所述RBFNN模型的输入为以SINS所测量的DVL坐标系下的三维速度，所述RBFNN模型的输出为DVL波束方向的速度值；步骤2：在DVL波束信息完整状态下，对所述RBFNN模型进行在线训练，建立所述RBFNN模型的输入与所述输出之间的映射关系；步骤3：在所述DVL波束信息缺失状态下，以所述SINS所测量的所述DVL坐标系下的三维速度作为输入，根据所述映射关系获得DVL波束方向的速度预测值；步骤4：根据所述SINS所测量的三维速度和步骤3获得的所述DVL波束方向的速度预测值进行导航。
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公开(公告)号：CN114355287B
公开(公告)日：2023-08-15
申请号：CN202210055207.3
申请日：2022-01-18
申请人： 湖南大学 , 湖南大学无锡智能控制研究院
IPC分类号： G01S5/18
摘要： 本发明公开了一种超短基线水声测距方法及系统，所述超短基线水声测距方法包括：步骤1，获取超短基线定位系统声线的初始掠射角估计值；步骤2，根据所述初始掠射角估计值与声学基阵高度对应的映射表，实时计算当前有效声速ce；步骤3，根据所述ce与实测的声线传播时长τ的乘积，获得应答器斜距。本发明能够提高水声测量斜距的效率，避免传统的声线跟踪算法实时还原水声传播轨迹的复杂运算。
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公开(公告)号：CN114397480B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210056534.0
申请日：2022-01-18
申请人： 湖南大学 , 湖南大学无锡智能控制研究院
摘要： 本发明公开了一种声学多普勒测速仪误差估计方法、装置及系统，该方法包括：步骤一，根据所述载体的起点位置和终点位置获取所述载体在水平面上的真实位移SH和航位推算位移步骤二，利用位移SH和之间的比例关系确定DVL刻度因子误差δkd以及DVL安装误差ψ。本发明仅利用载体的起点和终点位置信息即可进行DVL误差标定，摆脱了对GPS信息的依赖，有效减少了算法应用限制，扩大了算法适用范围；本发明通过简单的比值计算即可对DVL误差参数进行估计，算法复杂度小，运算效率高。
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公开(公告)号：CN114459507A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210202064.4
申请日：2022-03-03
申请人： 湖南大学无锡智能控制研究院 , 湖南大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明实施例公开了一种DVL安装误差标定方法、设备及系统，该方法包括：步骤一，建立DVL的测速模型，步骤二，以李代数表达载体姿态，利用非线性最小二乘法根据该测速模型建立目标函数；步骤三，利用目标函数不断迭代得到极小值，以所述极小值对应的李代数标定所述安装误差角方向余弦阵。本发明实施例中，采用李代数的方法表示旋转矩阵，不存在奇点，不会出现万向节锁死问题，可以实现合并连续变换，适用于一次与二次近似模型，并在一定程度上避免线性方程组的系数矩阵的非奇异和病态问题，提供更稳定、更准确的增量。
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