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公开(公告)号：CN111238473B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202010068837.5
申请日：2020-01-21
Applicant: 西北工业大学 , 北京机电工程总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种地心地固坐标系下惯导系统高度通道的二阶阻尼方法，用于解决现有惯导系统高度通道阻尼方法实用性差的技术问题。技术方案是首先将ECEF编排解算的位置坐标转换至地理坐标系，再计算惯性解算高度与外部测量高度之差，并转换至地心地固坐标系，借鉴经典的地理坐标系高度通道阻尼方法，设计ECEF编排下的二阶高度阻尼网络。本发明利用ECEF坐标系与地理坐标系之间的转换关系，将高度量测误差转换至地心地固坐标系，并构建二阶阻尼网络对ECEF编排的天向通道进行等效阻尼，通过高度阻尼系数抑制了外部测量高度的噪声和突变影响，通过天向速度阻尼系数抑制了天向速度误差，提高ECEF编排的天向速度和高度精度。实用性好。
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公开(公告)号：CN111238473A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010068837.5
申请日：2020-01-21
Applicant: 西北工业大学 , 北京机电工程总体设计部
Abstract: 本发明公开了一种地心地固坐标系下惯导系统高度通道的二阶阻尼方法，用于解决现有惯导系统高度通道阻尼方法实用性差的技术问题。技术方案是首先将ECEF编排解算的位置坐标转换至地理坐标系，再计算惯性解算高度与外部测量高度之差，并转换至地心地固坐标系，借鉴经典的地理坐标系高度通道阻尼方法，设计ECEF编排下的二阶高度阻尼网络。本发明利用ECEF坐标系与地理坐标系之间的转换关系，将高度量测误差转换至地心地固坐标系，并构建二阶阻尼网络对ECEF编排的天向通道进行等效阻尼，通过高度阻尼系数抑制了外部测量高度的噪声和突变影响，通过天向速度阻尼系数抑制了天向速度误差，提高ECEF编排的天向速度和高度精度。实用性好。
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公开(公告)号：CN119737979A
公开(公告)日：2025-04-01
申请号：CN202411951196.2
申请日：2024-12-27
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供了一种基于双通道速度观测的四轴冗余陀螺组件系统级标定方法，主要任意配置的多套四轴冗余陀螺组件的高精度标定问题；本发明增加三轴正交加速度计组件作为标定设备，将四轴陀螺分为两组分别与三轴正交加速度计构成惯导系统并进行捷联惯导解算，计算双通道速度误差并构造观测值，采用同一个卡尔曼滤波器完成全参数误差的同步标定；方法以双通道速度误差作为观测值，标定算法统一，误差建模完整，能够提高对各种冗余配置方式的适用性和标定精度。
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公开(公告)号：CN110457813B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN201910730938.1
申请日：2019-08-08
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于横向地理坐标系的虚拟极区方法，用于解决现有虚拟极区方法适用性差的技术问题。技术方案是保持横向地理系下的姿态矩阵、速度和高度信息不变，通过对补偿椭球校正系数后的横向速度积分重构极区位置轨迹；将非极区试验获得的陀螺和加速度计数据在横向地理坐标系下扣除当地地球自转角速率和重力加速度，并叠加虚拟极区的地球自转角速率和重力矢量，完成惯性传感器数据的极区重构。本发明在横向地理坐标系下重构极区轨迹数据和惯性传感器数据，使载体相对于当地水平面的运动特征保持不变，扩大了适用区域，能够适用于地球表面除横向极点外的任意位置；通过椭球校正系数避免了圆球近似，提高了建模精度。
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公开(公告)号：CN108981696A
公开(公告)日：2018-12-11
申请号：CN201810863248.9
申请日：2018-08-01
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C21/18
Abstract: 本发明提供了一种SINS任意失准角无奇异快速传递对准方法，属于惯性导航技术领域，包括：利用主、子惯导系统陀螺仪输出分别跟踪主、子惯导相对惯性空间的姿态变化矩阵，结合主惯导的姿态矩阵 和主、子惯导之间的安装矩阵 ，建立子惯导系统姿态矩阵 ；主、子惯导惯性系下的姿态更新；构造量测量；采用矩阵卡尔曼滤波估计 ；子惯导初值姿态矩阵求解，实现动基座下的传递对准。本发明的仿真结果表明，该方法适用于任意失准角下的传递对准，在摇摆运动下，可以在10s之内完成快速传递对准，水平精度达到0.02°(误差均方根)以内，航向精度达到0.03°(误差均方根)以内，在摇摆条件下，能够快速收敛，对准精度高，实现了任意失准角下的无奇异快速传递对准。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105509738B
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201510891103.6
申请日：2015-12-07
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于惯导/多普勒雷达组合的车载定位定向方法，用于解决现有车载定位定向方法定位精度低的技术问题。技术方案是将捷联惯导(SINS)和多普勒雷达(DOP)自身误差、惯导和多普勒雷达在车辆上的安装偏角和安装杆臂作为状态变量，采用单位时间内车体坐标系下的位置增量误差作为量测方式，对非完整性约束和多普勒雷达测速分别进行序贯滤波和故障检测隔离，增强了组合导航系统的环境适应性，保证了系统长时间和远距离工作的能力，提高了导航定位精度。经测试，在工作时间和行驶距离大于背景技术方法6倍的情况下，定位精度仍然显著提高，最大水平定位误差由120m减小至30m。
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公开(公告)号：CN104897170A
公开(公告)日：2015-09-09
申请号：CN201510297409.9
申请日：2015-05-29
Applicant: 西北工业大学
CPC classification number: G01C25/005 , G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种基于罗德里格参数和二阶非线性量测的滤波对准算法，包括由惯性系动基座对准过程、二阶非线性量测滤波估计算法、经典罗德里格参数奇异点及其处理方法，利用姿态阵分解，将动态姿态的估计问题转化为一个常值姿态的估计，借助经典Rodrigues参数和姿态阵之间的凯莱变换，建立了在惯性坐标系描述的系统方程线性，量测方程具有二阶非线性的弱非线性误差模型。同时对经典罗德里格参数描述姿态存在奇异点的问题，也进行了详细分析并给出了解决办法。本发明在车辆启动段典型机动条件下，能够快速收敛，对准精度高，以与线性卡尔曼滤波相当的计算量及计算复杂度实现了任意失准角非线性动基座对准。
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公开(公告)号：CN108981696B
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN201810863248.9
申请日：2018-08-01
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C21/18
Abstract: 本发明提供了一种SINS任意失准角无奇异快速传递对准方法，属于惯性导航技术领域，包括：利用主、子惯导系统陀螺仪输出分别跟踪主、子惯导相对惯性空间的姿态变化矩阵结合主惯导的姿态矩阵和主、子惯导之间的安装矩阵建立子惯导系统姿态矩阵主、子惯导惯性系下的姿态更新；构造量测量；采用矩阵卡尔曼滤波估计子惯导初值姿态矩阵求解，实现动基座下的传递对准。本发明的仿真结果表明，该方法适用于任意失准角下的传递对准，在摇摆运动下，可以在10s之内完成快速传递对准，水平精度达到0.02°(误差均方根)以内，航向精度达到0.03°(误差均方根)以内，在摇摆条件下，能够快速收敛，对准精度高，实现了任意失准角下的无奇异快速传递对准。
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公开(公告)号：CN113418535A
公开(公告)日：2021-09-21
申请号：CN202110657601.X
申请日：2021-06-13
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于二维内杆臂估计的旋转惯导系统多位置对准方法，该方法将惯性测量单元的敏感中心定义在其中一个水平加速度计的测量中心，使产生影响的内杆臂误差减少为2维，并通过精对准卡尔曼滤波器同步进行在线估计，能够在保证对准精度和快速性的基础上降低算法复杂度，提高内杆臂估计精度。
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公开(公告)号：CN107270938B
公开(公告)日：2020-07-03
申请号：CN201710441867.4
申请日：2017-06-13
Applicant: 西北工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明涉及一种基于泰勒级数拟合的单轴旋转惯导系统姿态解调方法，利用转位机构实现最优双位置对准，获得精确的载体姿态和航向信息，同时估计和补偿陀螺漂移；标定过程中控制转位机构正反转一圈，计算并存储测量转角、等效转位角速率、等效转位角加速率以及失准角信息；采用高阶泰勒级数多项式拟合方法对失准角误差进行建模；标定结束后，采用拟合系数对失准角误差进行补偿，完成姿态解调。本发明方法不需要引入额外的设备，通过数学拟合方法补偿失准角误差，姿态解调精度高，工程实用性强。
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