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公开(公告)号：CN110940333B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN201911275199.8
申请日：2019-12-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种基于在线估计的深空探测器测角及时延组合导航方法，根据轨道动力学，估测探测器和反射天体当前的位置及速度信息并以此为系统状态量建立系统状态模型；利用测角敏感器获得探测器与反射天体、背景恒星之间的星光角距量测量，并建立星光角距量测模型；利用两个原子鉴频仪分别观测直射太阳光以及经反射天体反射的反射太阳光进而获得时间延迟量测量，并建立时间延迟量测模型；通过隐式无迹卡尔曼滤波获得状态估计以及误差协方差估计，修正反射天体的实际位置及速度信息，进而获得探测器的实际位置及速度信息并实现探测器导航。本发明抑制了反射天体星历误差对导航精度的影响，提高实了探测器自主导航的精度。
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公开(公告)号：CN111174786B
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010114429.9
申请日：2020-02-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种INS/SAR组合导航的几何精度因子计算方法，包括如下步骤：步骤一、确定INS空中观测点的位置坐标和地面已知点的位置坐标；步骤二、将坐标系转换至观测点地理坐标系再转至导航坐标系；步骤三、建立观测矩阵，获得有高度辅助的量测矩阵和无高度辅助的量测矩阵；步骤四、通过公式计算几何精度因子，具体是：包括计算有高度辅助的INS/SAR组合导航模型的几何精度因子以及计算无高度辅助的INS/SAR组合导航模型的几何精度因子。本发明将GPS几何精度因子分析方法引入INS/SAR组合导航，能够快速估算可观测度和组合导航系统误差。
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公开(公告)号：CN111780787A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010863584.0
申请日：2020-08-25
Applicant: 中南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种基于光纤惯性辅助的MEMS惯组标定方法，包括以下步骤：第一步、安装MEMS惯组和已标好的光纤惯组；第二步、预热光纤惯组和MEMS惯组至稳定；第三步、根据设定路径采集光纤惯组和MEMS惯组的数据，全过程对器件误差进行估算；第四步、输出器件误差的估算结果即为标定结果。应用本发明的标定方法，效果是：本发明采用光纤惯组和MEMS惯组的组合，可以完成MEMS惯组全参数一次性标定，弥补当前标定方法针对MEMS惯组在无转台下标定精度和可实施性方面的不足；本发明利用低成本光纤惯性导航系统代替高精度的转台，且无需借助其他辅助装置，不需要准确的手动转动，操作更灵活，在满足标定要求的前提下能大大降低成本。
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公开(公告)号：CN110285838A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910712421.X
申请日：2019-08-02
Applicant: 中南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明属于导航技术领域，涉及一种基于重力矢量时间差分的惯性导航设备对准方法，包括：1)建立任意惯性坐标系，根据陀螺的实时输出，对惯性坐标系到机体系之间的变换矩阵进行实时更新，保证惯性坐标系相对于惯性空间静止，惯性坐标系自动隔离了包括地球自转角速度在内的外界任何角运动；2)算出重力在惯性坐标系中的重力矢量方向；在惯性坐标系中确定任意时刻天向和东向的实时值；3)得到东北天地理坐标系与惯性坐标系的转换关系，确定东北天地理坐标系与机体系的变换矩阵，即姿态矩阵，完成初始粗对准。本发明提供了一种能很好地解决初始对准精度不够及耗时过长等难题的基于重力矢量时间差分的惯性导航设备对准方法。
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公开(公告)号：CN111947668B
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202010871052.1
申请日：2020-08-26
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种基于在线估计的木星探测器测角/测距组合导航方法，首先分别以探测器的位置和速度和木星的位置和速度作为系统状态量，根据轨道动力学建立系统状态模型，再通过测角敏感器获得星光角距量测量，通过X射线脉冲星探测器获得脉冲到达时间量测量，根据星光角距量测量和脉冲到达时间量测量分别建立星光角距量测模型和脉冲到达时间量测模型，使用无迹卡尔曼滤波在线估计修正木星的位置和速度，并获得探测器的位置和速度估计信息，本发明抑制了木星星历误差对导航精度的影响，为木星探测器提供高精度的位置及速度估计信息，对木星探测器自主导航具有重要的实际意义。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112985390A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110194272.X
申请日：2021-02-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种基于磁强计辅助的步态检测方法，该方法通过角速度模值和加速度模值得到粗相区域；结合磁场模值，获取粗相区域中含有多个时间点的激变区域以及激变区域内的磁峰值；对该激变区域中各点磁场强度数据进行最小二乘法拟合，得到磁场强度拟合值；结合磁场强度拟合值和磁峰值获取开始点和结束点，最终获得高精准度的脚部姿态(包括支撑相和摆动相)。本发明方法操作简单，且能获得高精准度的脚部姿态，实用性强。
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公开(公告)号：CN110472585B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201910760296.X
申请日：2019-08-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种基于惯导姿态轨迹信息辅助的VI‑SLAM闭环检测方法，通过惯导提供移动对象的姿态，解算每帧图像相对于前一帧图像的旋转角度，基于旋转角度获取关键帧；然后基于惯导轨迹，在关键帧的基础上进行粒子滤波，获得条件较为宽松的候选闭环帧；创建词袋模型，利用视觉词典树对候选闭环帧和当前帧进行特征量化；最后使用改进的金字塔TF‑IDF得分匹配方法对当前帧数据和候选闭环帧进行逐帧匹配，进而提取闭环。应用本发明的方法，效果是：与传统的词袋模型方法相比，既能有效提高正确率，又能提高计算效率。
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公开(公告)号：CN110296719B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201910725494.2
申请日：2019-08-07
Applicant: 中南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供一种在轨标定方法，包括准备步骤、调姿复位步骤、观测步骤以及静态测漂步骤；准备步骤具体是：连接余度惯组、GPS、星敏感器以及采集计算机；待飞行器进入预定轨道之后开始采集余度惯组数据、GPS数据和星敏感器的数据；调姿复位步骤具体是：星敏感器绕轴转动一定角度；观测步骤具体是：进行观星和GPS速度观测；采集计算机使用标准卡尔曼滤波器进行迭代计算求解，得出标定结果，标定结果包括陀螺零偏、标度因数、安装误差、加表零偏和星惯安装误差。应用本发明技术方案，余度惯组的全部可观测误差项一次性全都能被估计出来；标定值的大小大于常值误差项的90％以上，标定结果正确。
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公开(公告)号：CN111400907A
公开(公告)日：2020-07-10
申请号：CN202010180729.7
申请日：2020-03-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种光纤陀螺随机误差的统一建模方法，包括以下步骤：(1)采用Allan方差对光纤陀螺随机误差分量进行分析，确定被分析的光纤陀螺中存在的随机误差类型、各随机误差类型对应的PSD及各随机误差类型的噪声参数的值，并基于各随机误差的PSD导出随机误差的微分方程；(2)获得的微分方程依据多个独立白噪声驱动的随机过程等价于一个由单一白噪声驱动的随机过程等效定理建立光纤陀螺的等效模型，其中，一个随机过程通过一个由单位白噪声驱动的微分方程描述。本发明提供的统一建模方法通过推导出适用于光纤陀螺的等效模型可以很好地补偿光纤陀螺中的随机误差，在初始对准精度和收敛性方面都优于高斯-马尔科夫方法。
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公开(公告)号：CN111174786A
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN202010114429.9
申请日：2020-02-25
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供一种INS/SAR组合导航的几何精度因子计算方法，包括如下步骤：步骤一、确定INS空中观测点的位置坐标和地面已知点的位置坐标；步骤二、将坐标系转换至观测点地理坐标系再转至导航坐标系；步骤三、建立观测矩阵，获得有高度辅助的量测矩阵和无高度辅助的量测矩阵；步骤四、通过公式计算几何精度因子，具体是：包括计算有高度辅助的INS/SAR组合导航模型的几何精度因子以及计算无高度辅助的INS/SAR组合导航模型的几何精度因子。本发明将GPS几何精度因子分析方法引入INS/SAR组合导航，能够快速估算可观测度和组合导航系统误差。
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