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公开(公告)号：CN103217174A
公开(公告)日：2013-07-24
申请号：CN201310122010.8
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是涉及的是一种捷联惯导系统的初始对准方法，具体涉及一种在仅利用GPS辅助设备的条件下基于低精度微机电系统的捷联惯导系统初始对准的方法。本发明包括：获取载体坐标系到水平坐标系的方向余弦矩阵；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准卡尔曼滤波状态方程；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准的卡尔曼滤波量测方程；对载体姿态进行第一次修正；建立捷联惯导系统精对准的卡尔曼滤波状态方程和量测方程；进行第二次卡尔曼滤波；对载体姿态进行第二次修正，得到微机电系统的捷联惯导系统的准确捷联矩阵。本发明利用两次卡尔曼滤波估计出低精度MEMS捷联惯导系统误差的方法，完成了系统的初始对准，使应用更便捷。
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公开(公告)号：CN103217174B
公开(公告)日：2016-03-09
申请号：CN201310122010.8
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明是涉及的是一种捷联惯导系统的初始对准方法，具体涉及一种在仅利用GPS辅助设备的条件下基于低精度微机电系统的捷联惯导系统初始对准的方法。本发明包括：获取载体坐标系到水平坐标系的方向余弦矩阵；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准卡尔曼滤波状态方程；建立低精度微机电系统的捷联惯导系统粗对准的卡尔曼滤波量测方程；对载体姿态进行第一次修正；建立捷联惯导系统精对准的卡尔曼滤波状态方程和量测方程；进行第二次卡尔曼滤波；对载体姿态进行第二次修正，得到微机电系统的捷联惯导系统的准确捷联矩阵。本发明利用两次卡尔曼滤波估计出低精度MEMS捷联惯导系统误差的方法，完成了系统的初始对准，使应用更便捷。
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公开(公告)号：CN103791918A
公开(公告)日：2014-05-14
申请号：CN201410046224.6
申请日：2014-02-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种舰船捷联惯导系统极区动基座对准方法。将SINS的精对准模型选在惯性系内，建立SINS极区动基座的失准角方程和速度误差方程；然后以误差量为状态量，速度为观测量建立惯性系下极区动基座对准的卡尔曼滤波的数学模型即状态方程和量测方程，对状态量进行估计，用估计出的失准角对捷联矩阵进行补偿，实现极区动基座对准。本发明的对准机理不同于传统的对准方法，消除了罗经效应产生的不利影响，可实现舰船捷联惯导系统极区动基座对准，对舰船实现极区导航具有重要意义。
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公开(公告)号：CN103245793A
公开(公告)日：2013-08-14
申请号：CN201310122146.9
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01P5/00
Abstract: 本发明涉及的是一种信息测量方法，具体涉及一种船舶水面航行时水面组合导航系统利用卡尔曼滤波测量洋流方法。本发明包括：采集船舶捷联惯性导航系统中陀螺和加速度计的采样值，递推测量水面运载器速度值与位置值；查找船舶航行海域内洋流模型东向参数和洋流模型的北向参数；设置水面组合导航方法状态14维变量；获取水面组合导航方法观测量与观测矩阵；进行卡尔曼滤波，测量出东向洋流速度和北向洋流速度。本发明的卡尔曼滤波方法可以更快速而准确的测量出洋流速度，测量结果无滞后，满足快速性，测量的误差为10-3m，远小于洋流速度，精度更高。
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公开(公告)号：CN103017766A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210487167.6
申请日：2012-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明涉及的是捷联惯导的一种粗对准方法，尤其是捷联惯导系统的一种适用于大航向的快速粗对准方法。本发明的步骤如下：测量0时刻的东向初始姿态角；测量0时刻的北向初始姿态角；构建载体坐标系到平台中间坐标系的转换矩阵在静基座条件下执行捷联惯导更新解算；获取导航坐标系中一系列时刻点的加速度fn(1)，…，fn(m)；确定60s结束时刻，静基座下粗对准的中间速度参量vn；计算粗略航向的三角函数值；构建平台中间坐标系n′到导航坐标系n的转换矩阵确定大航向的初始姿态矩阵本发明的方法只需进行一组捷联解算即可完成大航向的粗对准步骤，在不增加硬件成本的情况下大幅度缩短了粗对准的时间，并为下一步的精对准提供了较高的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103017755A
公开(公告)日：2013-04-03
申请号：CN201210487170.8
申请日：2012-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明涉及的是一种信息测量方法，具体地说是一种潜器水下航行时，多普勒计程仪对水工作模式下，捷联惯性导航系统\多普勒计程仪水下组合导航姿态测量方法。本发明包括如下步骤：连接潜器装备的捷联惯性导航系统和多普勒计程仪；递推测量潜器的姿态值、速度值与位置值；记录潜器开始下潜时刻速度值；查找潜器航行海域内，洋流模型东向参数βx和洋流模型北向参数βy；递推测量洋流的速度；实时采集多普勒计程仪对水速度值；实时估测出捷联惯性导航系统姿态误差；测量准确的潜器捷联惯性导航系统姿态值。本发明在补偿洋流速度后，航向、纵摇和横摇误差角精度有不同程度的提高，提高了组合导航精度。
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公开(公告)号：CN103900569B
公开(公告)日：2017-01-25
申请号：CN201410121059.6
申请日：2014-03-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明提供的是一种微惯导与DGPS和电子罗盘组合导航姿态测量方法。首先利用微惯导、电子罗盘对组合系统进行初始对准，得到载体坐标系b到导航坐标系n的初始姿态矩阵；进而可以计算出载体的初始姿态值；利用微惯导系统的位置、速度、姿态及惯性传感器的误差方程，建立扩展卡尔曼滤波器的状态方程；利用电子罗盘和GPS分别建立的观测方程组成扩展卡尔曼滤波器的观测方程；利用扩展卡尔曼滤波器进行实时估测微惯导系统姿态误差；利用得到的姿态误差进行修正姿态矩阵，并计算出微惯导系统新的姿态值。本发明的方法是利用电子罗盘和GPS辅助微惯导系统来提高导航姿态精度的方法。
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公开(公告)号：CN103245793B
公开(公告)日：2015-05-27
申请号：CN201310122146.9
申请日：2013-04-10
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01P5/00
Abstract: 本发明涉及的是一种信息测量方法，具体涉及一种船舶水面航行时水面组合导航系统利用卡尔曼滤波测量洋流方法。本发明包括：采集船舶捷联惯性导航系统中陀螺和加速度计的采样值，递推测量水面运载器速度值与位置值；查找船舶航行海域内洋流模型东向参数和洋流模型的北向参数；设置水面组合导航方法状态14维变量；获取水面组合导航方法观测量与观测矩阵；进行卡尔曼滤波，测量出东向洋流速度和北向洋流速度。本发明的卡尔曼滤波方法可以更快速而准确的测量出洋流速度，测量结果无滞后，满足快速性，测量的误差为10-3m，远小于洋流速度，精度更高。
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公开(公告)号：CN103900569A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410121059.6
申请日：2014-03-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C21/165 , G01C25/005 , G01S19/49
Abstract: 本发明提供的是一种微惯导与DGPS和电子罗盘组合导航姿态测量方法。首先利用微惯导、电子罗盘对组合系统进行初始对准，得到载体坐标系b到导航坐标系n的初始姿态矩阵；进而可以计算出载体的初始姿态值；利用微惯导系统的位置、速度、姿态及惯性传感器的误差方程，建立扩展卡尔曼滤波器的状态方程；利用电子罗盘和GPS分别建立的观测方程组成扩展卡尔曼滤波器的观测方程；利用扩展卡尔曼滤波器进行实时估测微惯导系统姿态误差；利用得到的姿态误差进行修正姿态矩阵，并计算出微惯导系统新的姿态值。本发明的方法是利用电子罗盘和GPS辅助微惯导系统来提高导航姿态精度的方法。
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公开(公告)号：CN103454665A
公开(公告)日：2013-12-18
申请号：CN201310375492.8
申请日：2013-08-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S19/53
Abstract: 本发明公开了一种双差GPS/SINS组合导航姿态测量方法，首先进行捷联捷联惯导系统的初始对准，可以得到载体坐标系b到导航坐标系n的初始姿态矩阵；进而可以计算出载体的初始姿态值；利用捷联惯导系统的位置、速度、姿态及惯性传感器的误差方程，建立扩展卡尔曼滤波器的状态方程；利用计算得到载波相位误差δφ和多普勒速度误差δD建立扩展卡尔曼滤波器的观测方程；利用扩展卡尔曼滤波器进行实时估测捷联惯导系统姿态误差；利用得到的姿态误差进行修正姿态矩阵，并计算出捷联惯导系统新的姿态值。本发明的方法是在不需要计算整周模糊度，并且只需要一个GPS接收机的情况下进行载体姿态的确定，在不降低导航过程中姿态测量精度的条件下减少了计算量和系统的成本。
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