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公开(公告)号：CN114705183B
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202111544134.6
申请日：2021-12-16
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于卡尔曼滤波的四加表冗余配置与故障监测方案。包括如下步骤：(1)将四个加速度计围绕系统体坐标系的垂向轴以同一夹角α均匀斜装；(2)使四个加速度计的敏感轴在体坐标系xoy平面内的投影分别与x轴、y轴及其反向延长线呈β角；(3)基于以上安装夹角获取四个加速度计的安装矩阵；(4)基于安装矩阵和捷联矩阵获取载体坐标系三个轴上的比力输出值；(5)以平台失准角、速度误差、位置误差、陀螺漂移和四个加速度计的零偏为状态量构造卡尔曼滤波状态方程，以速度和位置误差作观测量构造卡尔曼滤波量测方程(6)在载体机动过程中实时进行卡尔曼滤波估计(7)对滤波估计的加速度计零偏输出值进行阈值判断从而确定故障加速度计。本发明提出的四加表冗余配置与故障监测方案结构简单同时可为后续系统故障辨识、隔离和重构提供依据。
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公开(公告)号：CN118089787A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410200685.8
申请日：2024-02-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明是一种基于一次正反转次序的捷联惯导航向误差简易在线标定方法。本发明涉及惯性导航系统误差标定与补偿技术领域，本发明在捷联惯性导航系统初始对准完成后，通过设计两次顺逆时针360度旋转获取新的航向角信息，将新的航向角信息与初始对准航向角信息比对在线构造标度因数误差补偿量，然后，将标度因数误差补偿量存储并对陀螺仪天向轴输出实时补偿，所需标定时间短，且只需一个平整靠面而无需双轴转台等辅助设备，实现了捷联惯性导航系统航向误差在线标定和航向角信息的高精度测量与输出。
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公开(公告)号：CN116045979A
公开(公告)日：2023-05-02
申请号：CN202211409181.4
申请日：2022-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种基于改进偏振场奇异点模型的仿生偏振光航向测量方法。首先完成图像式仿生偏振光传感器与高精度光纤惯导系统的初始化。其次，仿生偏振光传感器采集图像并传输到上位机求解观测矢量和偏振度和偏振角信息。然后，利用奇异点修正系数构建全天空偏振模式的改进偏振场奇异点模型。根据偏振光传感器系下的太阳方位角、太阳高度角、大气浑浊度参数、及修正系数构成的矢量，计算单个像素对应的偏振角和偏振度。将偏振角信息从传感器坐标系转换到观测子午面坐标系。最后，构建最小化目标函数，并利用最小二乘优化方法求解偏振传感器系下的太阳方位角，结合世界坐标系下的太阳方位角，最终求解航向。本发明解决了现有图像式偏振光传感器航向测量方法均基于单次瑞丽散射模型，无法适应气溶胶较厚及太阳高度角较高的天气情况，而且现有天空偏振模式表征模型均存在计算量大、表征能力差等问题。
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公开(公告)号：CN115290063A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210888104.5
申请日：2022-07-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明提出一种抑制背向散射噪声的圆偏振光谐振式光纤陀螺系统及方法。所述方法利用圆偏振光的手性翻转特性实现背散光与主光波的正交分离，从源头上抑制了背向散射噪声的产生。本发明所用的方法利用了圆偏振光发生干涉的条件，外界环境的变化不会改变圆偏振光本身的性质，因此能够在外界环境条件多变的情况下从源头抑制噪声的产生。此外，本发明无需在系统中额外添加控制器件，减轻了系统的复杂度。
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公开(公告)号：CN115371680B
公开(公告)日：2025-04-18
申请号：CN202211078255.0
申请日：2022-09-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提供了一种微机械陀螺辅助的半球谐振陀螺捷联惯性导航系统摇摆基座无纬度对准方法，属于自动化技术领域里一种信号处理方法。本发明针对航海用的力反馈模式HRG捷联惯性导航系统在受到海浪冲击产生摇摆，载体姿态角速率超过HRG角速率测量范围，并且纬度信息未知的情况下，利用与HRG惯导系统同轴安装的MEMS陀螺作为角速率测量辅助设备，通过重力矢量几何约束和惯性系对准方法，解决船舶摇摆状况下初始对准与纬度估计的问题。本发明可以实现载体处于摇摆且纬度未知情况下的初始对准，对于运动状态和外界纬度信息有较低的要求，具有很高的自主性和鲁棒性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118482706B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202410511446.4
申请日：2024-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 基于超外差法的宽谱光源谐振式光纤陀螺，属于谐振式光纤陀螺技术领域，尤其涉及宽谱光源谐振式光纤陀螺；解决了现有基于宽谱光源的谐振式光纤陀螺使用高频调制抑制相对强度噪声时，需要根据调制频率实时调整后续滤波器的参数，导致的系统的调整过于频繁、操作繁琐，且难于实现此类陀螺的一体化，不便于此类陀螺推广应用的问题；所述数字系统包括混频器Ⅰ、积分器、压控振荡器、参考信号生成单元，鉴相器、低通滤波器Ⅱ、混频器Ⅱ以及晶体振荡器。所述的基于超外差法的宽谱光源谐振式光纤陀螺，适用于测量转速信号。
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公开(公告)号：CN118463991A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410505405.4
申请日：2024-04-25
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明提出了一种考虑主节点定位误差的UUV协同定位方法。涉及水下无人航行器协同定位技术领域。用于解决主节点位置信息的误差对定位产生影响的技术问题。首先，建立量测模型，分析主节点位置误差对子节点定位性能的影响；然后建立地心地固坐标系的状态扩维模型以及协同量测模型，当子节点没有接收到量测信息时，状态模型为15维，当接收到量测信息时，状态中新增主节点的速度误差、位置误差，并建立扩维后的状态模型与量测信息之间的关系；最后对子节点的状态信息进行滤波更新。本发明通过建立新的状态扩维模型、协同量测模型，有效提高了子节点的定位精度，为后续协同系统的路径规划、任务分配等环节提供高精度的位置信息。
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公开(公告)号：CN116817961A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202211409188.6
申请日：2022-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于改进偏振场奇异点模型的仿生偏振光航向测量方法。受制于制造工艺的限制，图像式偏振光传感器的性能很大程度上受制于偏振相机的标定参数。传统的室内标定方法需要复杂的仪器设备及标定流程，难以满足无人系统长航时、自主导航的需求。本文提出了一种基于改进偏振场奇异点模型的偏振光传感器现场校准技术，首先构建偏振光传感器的误差模型，然后利用惯导系统提供的姿态信息构建偏振光传感器探测天空偏振模式的理论真值，进而结合实测值估计出传感器的误差参数。而在理论真值的构建过程中，若直接使用传统的Rayleigh模型，会导致大气环境误差与传感器误差严重耦合。因此为了使大气环境误差与传感器误差相分离，采用改进偏振场奇异点模型对天空偏振模式进行表征。
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公开(公告)号：CN115752417A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211377072.9
申请日：2022-11-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于偏振分束器和消偏器的全光路相对强度噪声抑制装置，涉及光纤陀螺技术领域。解决现有对于光纤陀螺中RIN的抑制中引入额外噪声及额外偏振误差的问题。装置包括：ASE光源、偏振分束器、光环形器、Y‑MIOC、光纤环、保偏耦合器和Lyot消偏器；偏振分束器将输入的光信号分成两束，一束为参考光，输入所述光环形器，另一束为信号光，输入保偏耦合器光纤快轴；光环形器将参考光输至Y‑MIOC；Y‑MIOC将参考光分成两束光，分别进入光纤环并从光纤环原路返回至Y‑MIOC进行合光；合光的光信号从光环形器输入保偏耦合器，与信号光进行合光；保偏耦合器输出光信号至Lyot消偏器。用于光纤陀螺相对强度噪声抑制领域。
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公开(公告)号：CN115112113B
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202210841463.5
申请日：2022-07-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C19/72
Abstract: 本发明提供的是一种谐振式光纤陀螺的相对强度噪声误差补偿装置及方法，激光器输出激光，接入到隔离器，输出的光信号接到耦合器，耦合器将接收到的光束等分为两束，其中一束光接到运算输出模块，转化为电信号作为参考信号，另一束光接到另一耦合器，另一耦合器将接收到的光束传输至调制解调模块，经过调制解调模块调制后传输至运算输出模块，运算输出模块将解调输出的信号和接收到的参考信号进行运算，计算得到误差系数修正陀螺输出本发明在系统中加入强度噪声相乘法之后，陀螺零偏稳定性提升，证明强度噪声相乘法有效补偿了陀螺系统中由强度噪声导致的误差，提高了陀螺的检测精度。
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