公开(公告)号：CN103727941B

公开(公告)日：2016-04-13

申请号：CN201410004374.0

申请日：2014-01-06

Applicant: 东南大学

Inventor： 程向红 ,  冉昌艳 ,  王磊 ,  陈红梅 ,  周玲

IPC: G01C21/20

Abstract: 本发明提供了基于载体系速度匹配的容积卡尔曼非线性组合导航方法。主要步骤包括：初始化组合导航系统；建立直接以导航参数为状态量以及以载体系速度为量测量的非线性滤波模型及其离散化；构建状态方程和量测方程均为非线性的容积卡尔曼滤波算法，实现组合导航的信息融合和精确的导航定位。优点在于本发明建立的非线性模型以及使用的非线性滤波算法，直接输出的是导航参数，不需要进行误差修正，且捷联惯导系统参数更新与滤波器的时间更新同步实现，算法简单，为以捷联惯性导航系统为主的组合导航系统信息融合提供了一种新方案。

公开(公告)号：CN103776453A

公开(公告)日：2014-05-07

申请号：CN201410030165.3

申请日：2014-01-22

Applicant: 东南大学

Inventor： 程向红 ,  王磊 ,  冉昌艳 ,  陈红梅 ,  周玲 ,  朱倚娴

IPC: G01C21/20

CPC classification number: G01C21/203

Abstract: 本发明公开了一种多模型水下航行器组合导航滤波方法，本发明首先根据水下航行器组合导航系统建立SINS/DVL/TAN/MCP组合导航系统的状态方程、观测方程及噪声模型；并根据系统方程与噪声模型确定模型集；从组合导航系统中选择特征变量，建立贝叶斯网络。根据多模型滤波算法结构，采用贝叶斯网络参数修正多模型估计中的模型切换概率，采用加权和方式计算所有滤波器的估计融合。由导航计算机根据组合导航系统的滤波模型及算法流程，完成组合导航的数据处理及解算工作。本发明能够提高复杂环境下组合导航系统的滤波精度，增强水下航行器自主导航定位性能。

公开(公告)号：CN103727940A

公开(公告)日：2014-04-16

申请号：CN201410017853.6

申请日：2014-01-15

Applicant: 东南大学

Inventor： 程向红 ,  冉昌艳 ,  王磊 ,  冯骥 ,  周玲

IPC: G01C21/16

CPC classification number: G01C21/16 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明提供了一种基于重力加速度矢量匹配的非线性初始对准方法。主要步骤包括：捷联惯性导航系统粗对准；建立基于导航坐标系重力加速度矢量匹配的非线性滤波连续系统模型及其离散化；采用容积卡尔曼非线性滤波器进行滤波，完成初始对准。优点在于本发明中状态量采用欧拉角和惯性器件常值误差，以欧拉角微分方程和惯性器件误差模型为状态方程，量测量采用导航坐标系中的重力加速度矢量，以速度微分方程为量测方程，并采用容积卡尔曼非线性滤波算法进行滤波估计，滤波输出直接为导航参数，在滤波时间更新过程中同步实现捷联惯导系统的导航参数更新，不需要单独的导航解算过程，算法非常简单，为捷联惯性导航系统初始对准提供了一种新方案。

公开(公告)号：CN105424036B

公开(公告)日：2018-02-13

申请号：CN201510758207.X

申请日：2015-11-09

Applicant: 东南大学

Inventor： 程向红 ,  周玲 ,  朱倚娴 ,  戴晨曦

IPC: G01C21/16 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明公开一种低成本水下潜器地形辅助惯性组合导航定位方法，包括五个步骤：步骤一，初始化组合导航定位系统；步骤二，建立以潜器位置误差为状态量的线性离散状态方程；步骤三，采用高斯过程回归建立以水深值为观测量的非线性离散量测方程；步骤四，构建非线性组合导航系统的粒子滤波算法；步骤五，计算位置误差并修正捷联惯性导航系统位置，完成组合导航位置参数更新，实现水下潜器组合导航的准确定位。本发明具有算法简单、建模准确、定位精度高等优点，为装备低分辨率海图和单波束测深仪的低成本水下潜器提供一种以捷联惯性导航系统为主，地形导航为辅的组合导航定位新方案。

公开(公告)号：CN104390646B

公开(公告)日：2017-06-16

申请号：CN201410469998.X

申请日：2014-09-15

Applicant: 东南大学

Inventor： 程向红 ,  周玲 ,  陆源 ,  冉昌艳 ,  王磊 ,  朱倚娴

IPC: G01C21/16 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明公开一种水下潜器地形辅助惯性导航系统的位置匹配方法，包括：1)在进入海图覆盖区域后，利用深度计和多波束扫描测深仪，测量潜器在起始时间段Δt1内航行区域的水深值；2)计算时间段Δt1的水深累积直方图H1、地形粗糙度Kr1和下次水深测量的时间段Δt2；3)确定潜器在Δt1/2时刻的可能位置集L1；4)测量潜器在时间段Δtn(n＝2，3...，N)内航行区域的水深值，计算时间段Δtn的水深累积直方图Hn、地形粗糙度Krn和下次水深测量的时间段Δtn+1等步骤。木发明是一种自主式匹配方法具有精度高、鲁棒性好的特点，可应用于地形、地磁或者重力辅助惯性导航定位。

公开(公告)号：CN103727940B

公开(公告)日：2016-05-04

申请号：CN201410017853.6

申请日：2014-01-15

Applicant: 东南大学

Inventor： 程向红 ,  冉昌艳 ,  王磊 ,  冯骥 ,  周玲

IPC: G01C21/16

Abstract: 本发明提供了一种基于重力加速度矢量匹配的非线性初始对准方法。主要步骤包括：捷联惯性导航系统粗对准；建立基于导航坐标系重力加速度矢量匹配的非线性滤波连续系统模型及其离散化；采用容积卡尔曼非线性滤波器进行滤波，完成初始对准。优点在于本发明中状态量采用欧拉角和惯性器件常值误差，以欧拉角微分方程和惯性器件误差模型为状态方程，量测量采用导航坐标系中的重力加速度矢量，以速度微分方程为量测方程，并采用容积卡尔曼非线性滤波算法进行滤波估计，滤波输出直接为导航参数，在滤波时间更新过程中同步实现捷联惯导系统的导航参数更新，不需要单独的导航解算过程，算法非常简单，为捷联惯性导航系统初始对准提供了一种新方案。

公开(公告)号：CN104390646A

公开(公告)日：2015-03-04

申请号：CN201410469998.X

申请日：2014-09-15

Applicant: 东南大学

Inventor： 程向红 ,  周玲 ,  陆源 ,  冉昌艳 ,  王磊 ,  朱倚娴

IPC: G01C21/16 ,  G01C21/20

CPC classification number: G01C21/165 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明公开一种水下潜器地形辅助惯性导航系统的位置匹配方法，包括：1)在进入海图覆盖区域后，利用深度计和多波束扫描测深仪，测量潜器在起始时间段Δt1内航行区域的水深值；2)计算时间段Δt1的水深累积直方图H1、地形粗糙度Kr1和下次水深测量的时间段Δt2；3)确定潜器在Δt1/2时刻的可能位置集L1；4)测量潜器在时间段Δtn(n＝2，3...，N)内航行区域的水深值，计算时间段Δtn的水深累积直方图Hn、地形粗糙度Krn和下次水深测量的时间段Δtn+1等步骤。木发明是一种自主式匹配方法具有精度高、鲁棒性好的特点，可应用于地形、地磁或者重力辅助惯性导航定位。