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公开(公告)号：CN101566483B
公开(公告)日：2012-03-14
申请号：CN200910072087.2
申请日：2009-05-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种光纤陀螺捷联惯性测量系统振动误差补偿方法。对于光纤陀螺捷联惯性测量系统，进行振动实验采集光纤陀螺捷联惯性测量系统惯性测量元件加速度计和光纤陀螺的输出数据；考虑光纤陀螺以及及速度计的安装误差，将安装误差补偿到陀螺及加速度计的输出；对安装误差补偿后的加速度计输出作功率谱分析，得到振动信号的振动特征；运用Elman神经网络的方法对光纤陀螺捷联惯性测量系统的振动误差输出进行非线性补偿。本发明对于存在环境振动情况，通过运用合理的神经网络模型对振动误差进行补偿，能够有效的减少环境振动对系统精度造成的影响并保持较好的精度。
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公开(公告)号：CN101713666B
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN200910073232.9
申请日：2009-11-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单轴转停方案的系泊估漂方法。通过GPS确定载体的初始位置参数；采集光纤陀螺仪输出和加速度计输出的数据并对数据进行处理；IMU采用8个转停次序为一个旋转周期的转位方案；根据IMU转动状态下陀螺仪的输出对捷联矩阵进行实时更新，同时对采集到的IMU旋转状态下的加速度信息进行坐标转换，转换到数学平台坐标系；根据载体动基座误差模型建立载体系泊状态时的分离位置回路的卡尔曼估漂模型；经过卡尔曼滤波后得到的惯性器件常值偏差采用平均滤波方法进行处理，得到相对稳定的估计平均值。载体处于系泊状态时，利用本发明提供的估漂方法，依据卡尔曼滤波技术可以准确地估计出惯性器件的常值偏差。
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公开(公告)号：CN101629826A
公开(公告)日：2010-01-20
申请号：CN200910072429.0
申请日：2009-07-01
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单轴旋转的光纤陀螺捷联惯性导航系统粗对准方法。(1)通过GPS确定载体的初始位置参数；(2)采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据并对数据进行处理；(3)根据坐标系的相互位置关系确定出导航坐标系和惯性坐标系的转换矩阵T i n ；(4)惯性测量单元单轴连续旋转，设定初始时刻IMU坐标系s与载体坐标系b重合，然后惯性测量单元绕载体坐标系方位轴oz b 正向以角速度ω＝6°/s连续转动；(5)确定惯性坐标系和基座惯性坐标系的相对位置关系；(6)利用步骤(3)、(4)、(5)计算出的各个坐标系的相对转换关系确定粗对准结束后捷联矩阵表达式。在有摇摆干扰条件下，采用本发明方法可以获得较高的粗对准精度。
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公开(公告)号：CN101514899A
公开(公告)日：2009-08-26
申请号：CN200910071733.3
申请日：2009-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单轴旋转的光纤陀螺捷联惯性导航系统误差抑制方法。确定载体的初始位置参数；采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据；对加速度计的输出与重力加速度的关系以及陀螺仪输出与地球自转角速率的关系确定载体的姿态信息并完成系统的初始对准；惯性测量单元坐标系绕载体坐标系oyb轴正向旋转45度并确定两坐标系之间的初始相对位置；IMU绕载体坐标系方位轴ozb正向以角速度ω＝6°/s连续转动；将IMU旋转后光纤陀螺仪和石英加速度计生成的数据转换到载体坐标系下，得到惯性器件常值偏差的调制形式；利用光纤陀螺的输出值ωibb对捷联矩阵Tbn进行更新；计算IMU旋转调制后载体的速度和位置；本发明将三轴方向上的惯性器件常值偏差进行调制，提高导航定位精度。
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公开(公告)号：CN101514899B
公开(公告)日：2010-12-01
申请号：CN200910071733.3
申请日：2009-04-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单轴旋转的光纤陀螺捷联惯性导航系统误差抑制方法。确定载体的初始位置参数；采集光纤陀螺仪和石英加速度计输出的数据；对加速度计的输出与重力加速度的关系以及陀螺仪输出与地球自转角速率的关系确定载体的姿态信息并完成系统的初始对准；惯性测量单元坐标系绕载体坐标系oyb轴正向旋转45度并确定两坐标系之间的初始相对位置；IMU绕载体坐标系方位轴ozb正向以角速度ω＝6°/s连续转动；将IMU旋转后光纤陀螺仪和石英加速度计生成的数据转换到载体坐标系下，得到惯性器件常值偏差的调制形式；利用光纤陀螺的输出值ωibb对捷联矩阵Tbn进行更新；计算IMU旋转调制后载体的速度和位置；本发明将三轴方向上的惯性器件常值偏差进行调制，提高导航定位精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101713666A
公开(公告)日：2010-05-26
申请号：CN200910073232.9
申请日：2009-11-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于单轴转停方案的系泊估漂方法。通过GPS确定载体的初始位置参数；采集光纤陀螺仪输出和加速度计输出的数据并对数据进行处理；IMU采用8个转停次序为一个旋转周期的转位方案；根据IMU转动状态下陀螺仪的输出对捷联矩阵进行实时更新，同时对采集到的IMU旋转状态下的加速度信息进行坐标转换，转换到数学平台坐标系；根据载体动基座误差模型建立载体系泊状态时的分离位置回路的卡尔曼估漂模型；经过卡尔曼滤波后得到的惯性器件常值偏差采用平均滤波方法进行处理，得到相对稳定的估计平均值。载体处于系泊状态时，利用本发明提供的估漂方法，依据卡尔曼滤波技术可以准确地估计出惯性器件的常值偏差。
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公开(公告)号：CN101709971A
公开(公告)日：2010-05-19
申请号：CN200910073170.1
申请日：2009-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明提供的是一种抑制光纤陀螺振动误差的信号解调方法。系统上电后，由光电检测器实时检测到的光功率信号经滤波、放大、A/D转换器得到数字信号，经过数字锁存模块对信号进行锁存，对锁存实时光功率数字信号进行解调，得到Sagnac相位差信号、2π电压偏离信号和光功率信号，将解调出的Sagnac相位差信号除以光功率信号，得到新的解调信号并进行放大输出到Sagnac相移补偿调制模块，将解调出2π电压偏离信号输出到2π电压误差补偿调制模块，然后将Sagnac相移补偿信号的调制信号和2π电压误差补偿调制信号反馈到陀螺闭环回路。本发明的方法消除了由振动引起的陀螺的常值漂移误差和部分附加噪声误差，提高了陀螺在振动环境中的测量精度。
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公开(公告)号：CN101672649A
公开(公告)日：2010-03-17
申请号：CN200910073072.8
申请日：2009-10-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种基于数字低通滤波的船用光纤捷联惯导系统系泊对准方法。通过GPS确定载体的初始位置参数；采集光纤陀螺仪输出和加速度计输出的数据并对数据进行处理；将光纤陀螺仪和加速度计输出转换到基座惯性坐标系下；根据基座惯性系下陀螺仪和加速度计输出的频率特性设计合理的低通数字滤波器，将基座惯性系下的扰动角速度和扰动加速度滤除；将低通滤波处理后的角速度信息利用加权求平均滤波算法进行修正，滤除小幅度纹波；利用滤波后的角速度和加速度信息与地球自转角速度和重力加速度在导航坐标系上的投影建立矩阵，完成系统的初始对准。在载体处于系泊状态下，采用本发明可以在较短的时间内获得较高的对准精度。
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公开(公告)号：CN101566483A
公开(公告)日：2009-10-28
申请号：CN200910072087.2
申请日：2009-05-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明提供的是一种光纤陀螺捷联惯性测量系统振动误差补偿方法。对于光纤陀螺捷联惯性测量系统，进行振动实验采集光纤陀螺捷联惯性测量系统惯性测量元件加速度计和光纤陀螺的输出数据；考虑光纤陀螺以及及速度计的安装误差，将安装误差补偿到陀螺及加速度计的输出；对安装误差补偿后的加速度计输出作功率谱分析，得到振动信号的振动特征；运用Elman神经网络的方法对光纤陀螺捷联惯性测量系统的振动误差输出进行非线性补偿。本发明对于存在环境振动情况，通过运用合理的神经网络模型对振动误差进行补偿，能够有效的减少环境振动对系统精度造成的影响并保持较好的精度。
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公开(公告)号：CN101709971B
公开(公告)日：2011-08-03
申请号：CN200910073170.1
申请日：2009-11-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明提供的是一种抑制光纤陀螺振动误差的信号解调方法。系统上电后，由光电检测器实时检测到的光功率信号经滤波、放大、A/D转换器得到数字信号，经过数字锁存模块对信号进行锁存，对锁存实时光功率数字信号进行解调，得到Sagnac相位差信号、2π电压偏离信号和光功率信号，将解调出的Sagnac相位差信号除以光功率信号，得到新的解调信号并进行放大输出到Sagnac相移补偿调制模块，将解调出2π电压偏离信号输出到2π电压误差补偿调制模块，然后将Sagnac相移补偿信号的调制信号和2π电压误差补偿调制信号反馈到陀螺闭环回路。本发明的方法消除了由振动引起的陀螺的常值漂移误差和部分附加噪声误差，提高了陀螺在振动环境中的测量精度。
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