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公开(公告)号:CN117824644A
公开(公告)日:2024-04-05
申请号:CN202311745581.7
申请日:2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种基于序贯容积卡尔曼滤波的仿生紧组合航姿测量方法,包括:步骤1:构建航姿测量系统的系统状态方程;步骤2:基于系统状态方程获取误差AOP值误差调整后的航姿量测系统状态;步骤3:构建航姿量测方程获取航姿参数;步骤4:将航姿参数和AOP值误差调整后的航姿量测系统状态进行融合;步骤5:对偏振视觉量测通道进行筛选;步骤6:构建新的偏振视觉传感器量测方程;步骤7:基于新的偏振视觉传感器量测方程获取新的航姿参数,进一步获取航姿测量结果。本发明融合了基于图像的偏振光传感器和MEMS的航姿信息,提高了系统的鲁棒性,避免了松耦合方法中航向解的非线性变换或复杂特征提取。
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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
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 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。
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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
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 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。
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公开(公告)号:CN117870674A
公开(公告)日:2024-04-12
申请号:CN202311746617.3
申请日:2023-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供了一种基于直射阳光补偿的成像式偏振传感器仿生定向方法,包括:步骤1:获取原始偏振光强探测值,步骤2:基于原始偏振光强探测值获取透射光强和偏振响应强度;步骤3:基于入射光强和偏振响应响度构建改进的成像式偏振传感器探测模型;步骤4:基于改进的成像式偏振传感器探测模型和原始偏振光强探测值获取非偏振光中的直射阳光权重;步骤5:基于非偏振光中的直射阳光权重对原始偏振光强探测值进行修正,获取直射阳光补偿后的偏振角信息;步骤6:基于直射阳光补偿后的偏振角信息获取载体航向。本发明能够在GNSS拒止环境下为无人平台提供高精度的导航信息,可以明显抑制直射阳光对航向测量结果的干扰,显著提高航向测量精度。
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公开(公告)号:CN113916226A
公开(公告)日:2022-01-11
申请号:CN202111173831.5
申请日:2021-10-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于最小方差的组合导航系统抗扰滤波方法。首先建立含有未知输入项Gk‑1dk‑1的SINS/GNSS组合导航系统滤波模型,其中dk‑1为m维未知输入,Gk‑1是n×m维的噪声分配矩阵;然后在Kalman滤波算法的基础上,根据无偏性和最小方差两个约束条件来求解滤波增益矩阵Kk,求解过程中要确保新构建的算子符合两个假设要求;然后,将各式展开并整理得到滤波算法方程组;最后,根据滤波框架编程调试并移植到组合导航系统中进行应用,从而实现了对复杂环境下含未知输入组合导航系统各状态量的最小方差意义下的无偏估计。本发明可以解决复杂环境下组合导航系统含未知输入时抗扰能力差的问题,从而增强了组合导航系统的鲁棒性。
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公开(公告)号:CN119758395A
公开(公告)日:2025-04-04
申请号:CN202411712963.4
申请日:2024-11-27
Abstract: 基于铱星IRA的机会信号定位误差补偿方法,涉及机会信号定位领域。解决现有技术中低轨卫星机会信号定位方法没有定位参考信息的环境下很难获得准确的初始解等问题。所述方法包括:连接接收机硬件用于接收铱星下行信号;解析所其铱星下行信号;并进行解调获取铱星下行信息;获取铱星相对地球表面的投影经纬度,将多次数据进行计算平均投影位置;基于全局粒子群算法计算粗略位置解;获取传播延迟;采用传播延迟计算卫星位置与速度;利用最大释然估计法确认铱星下行信号中IRA 11频段信号中心频率的多普勒频移;将初始位置,铱星下行信号卫星位置与速度,多普勒频移带入多普勒定位方程中通过最小二乘求解位置解。适用于卫星轨道校正算法的研究领域中。
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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
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 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。
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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
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 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。
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公开(公告)号:CN116280094A
公开(公告)日:2023-06-23
申请号:CN202310041144.0
申请日:2023-01-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B63B79/20 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06N3/082
Abstract: 本发明提出了一种基于Conv‑Bi‑LSTM模型的船舶升沉运动预测系统及预测方法;获取船舶历史运动数据,建立运动信息的数据集,对所述数据集进行预处理,对数据集进行随机拆分,获取训练数据集和测试数据集;采用Conv‑Bi‑LSTM模型构建船舶升沉预测模型,训练数据集训练Conv‑Bi‑LSTM网络,获得船舶升沉预测模型;将所述测试数据集输入船舶升沉运动预测模型进行预测,获取到测试数据预测精度,使用平均误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE和平均绝对百分比误差MAPE评价指标评价模型的性能;本发明把多个自由度历史运动信息当做模型的输入,对船舶升沉进行综合预测,充分利用了运动时间序列的正向反向两个时间状态信息,提高了升沉运动的预测精度。
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公开(公告)号:CN116182857A
公开(公告)日:2023-05-30
申请号:CN202310026424.4
申请日:2023-01-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MEMS/水声测距的AUV多状态估计协同定位方法。步骤1:建立协同系统AUV多状态估计方程;步骤2:建立协同系统AUV量测方程,并采用一阶泰勒展开进行线性化处理;步骤3:基于步骤1多状态估计方程和步骤2的量测方程,采用卡尔曼滤波算法,对系统的状态信息进行滤波更新。本发明提出的协同定位方案可大大降低协同系统的成本,同时通过水声测距信息实现对跟随AUV的多个状态量的估计,大大提高了定位精度。
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