公开(公告)号：CN112013873A

公开(公告)日：2020-12-01

申请号：CN202010810178.8

申请日：2020-08-13

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 高伟 ,  张亚 ,  刘超 ,  王国臣 ,  李敬春 ,  于飞

IPC: G01C25/00

Abstract: 本发明公开了一种基于梯度下降优化的静基座自对准方法。首先，利用自身加速度计和陀螺信息建立相应模型替代纬度信息实现导航系下地球自转角速度矢量的估计算；其次，为提高噪声抑制能力，将静基座无纬度对准问题转化为Wahba姿态确定问题，利用多量测矢量构建最小二乘意义下的目标函数；最后，利用批量梯度下降优化得到目标函数的最小二乘解，使得在每次姿态四元数更新后能够充分利用之前所有量测信息更新目标函数，保证目标函数只与最新姿态四元数相关，从而加快对准收敛速度。本发明解决了舰船在纬度未知情况下的快速高精度对准问题。

公开(公告)号：CN112033439A

公开(公告)日：2020-12-04

申请号：CN202010840610.8

申请日：2020-08-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 王国臣 ,  张亚 ,  王岩岩 ,  刘超 ,  李敬春 ,  龙文强

IPC: G01C25/00 ,  G01C21/16 ,  G01C21/20

Abstract: 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。

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

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 王国臣 ,  张亚 ,  王岩岩 ,  刘超 ,  李敬春 ,  龙文强

IPC: G01C25/00 ,  G01C21/16 ,  G01C21/20

Abstract: 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。

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

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 张亚 ,  王岩岩 ,  李敬春 ,  苗伟琪 ,  高伟 ,  于飞

IPC: G01C25/00

Abstract: 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。

公开(公告)号：CN112013872A

公开(公告)日：2020-12-01

申请号：CN202010810168.4

申请日：2020-08-13

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 张亚 ,  高伟 ,  李敬春 ,  刘超 ,  于飞 ,  王国臣

IPC: G01C25/00

Abstract: 本发明公开了一种基于特征值分解的静基座自对准方法。为提高噪声抑制能力，将静基座无纬度对准问题转化为Wahba姿态确定问题，首先，利用自身加速度计和陀螺信息建立相应模型替代纬度信息实现导航系下地球自转角速度矢量的估计；其次，利用多量测矢量构建最小二乘意义下的目标函数；最后，利用特征值分解的四元数法得到目标函数的最小二乘解，即姿态四元数，完成对准过程。本发明解决了舰船在纬度未知情况下的高精度对准问题。

公开(公告)号：CN112033440B

公开(公告)日：2021-09-21

申请号：CN202010840621.6

申请日：2020-08-20

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 张亚 ,  王岩岩 ,  李敬春 ,  苗伟琪 ,  高伟 ,  于飞

IPC: G01C25/00

Abstract: 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。