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公开(公告)号：CN103969671A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410195891.0
申请日：2014-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01S19/49 , G01C21/165 , G01S19/47
Abstract: 本发明属于惯性导航系统和卫星导航系技术领域，具体涉及一种在SINS/卫星导航系统重力测量中基于非线性跟踪微分器的杆臂误差解算方法。本发明包括：得到在载体坐标系下的比力；得到地理系相对地球系的速度矢量；得到地理坐标系到惯性系角速度；得载体在导航解算后的载体相对于地理坐标系的角速度；得到两系统在载体系中的杆臂距离；得到在地理系下的表达式以及与角速度的关系；得到斜对称矩阵的微分值；解算出杆臂误差值。本发明避免了传统的杆臂误差直接处理引入噪声和精度不理想问题，本发明中构造的非线性微分跟踪器时，只需适当调整参数，构造合理的非线性函数就可以得到高品质的跟踪微分器，得到较高精度的输出结果。
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公开(公告)号：CN103900565A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410076441.X
申请日：2014-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
CPC classification number: G01C21/165 , G01S19/47
Abstract: 本发明提供的是一种基于差分GPS的惯导系统姿态获取方法。由DGPS测量载体加速度，经低通滤波得到加速度测量值；根据惯导系统解算方程，在已知比力信息和载体加速度的情况下，得到地理系表示的重力矢量利用DGPS提供的经纬度信息以及初始经度信息，确定地理系到惯性系的转换矩阵，将地理系表示的重力矢量转换到惯性系，得到惯性系重力矢量；利用惯性空间的重力矢量求解重力矢量漂移角度和纬度；经过两次坐标转换，得到转换矩阵在惯导系统中，利用陀螺仪采集角速率信号计算旋转矢量，更新四元数，通过四元数实现的更新；根据和确定系统的姿态转换矩阵，得到载体的航向和姿态角，从而确保姿态信息的精度满足舰船导航的需求。
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公开(公告)号：CN103901496A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410114492.7
申请日：2014-03-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01V7/16
Abstract: 本发明提供的是一种基于光纤陀螺SINS与北斗的重力测量方法。利用光纤陀螺捷联惯导系统测量载体的比力信息和方向余弦矩阵，同时测量载体的位置信息和航向值，北斗卫星导航系统测量载体在地理坐标系下的加速度信息和速度信息。比力信息和方向余弦矩阵经导航解算方程得到载体在地理坐标系下的比力值ft，根据位置信息知道纬度信息又知道航向值K和北斗提供的速度值v，计算厄特弗斯效应的修正值又知道载体在地理坐标系下的载体比力值和速度值，就知道地理坐标系垂直方向下的重力值。本发明解决了传统的相对重力仪虽然能动态大范围测量重力值，但不能测量绝对值的缺点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103776446A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201310520233.X
申请日：2013-10-29
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种基于双MEMS-IMU的行人自主导航解算算法，将两个IMU系统同时固联于行人导航系统使用者的两只脚上，双系统分别进行捷联惯导解算算法和基于卡尔曼滤波的零速修正算法，再融合两只脚的定位信息，当双脚解算距离超过两脚间最大步长γ时，采用状态约束卡尔曼滤波算法对两个IMU的导航结果进行不等式约束，将模糊的人体生理特性问题转化为严格的数学问题，从而得到导航结果的最优估计，实现了更高精度的行人导航定位功能。
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公开(公告)号：CN103744099A
公开(公告)日：2014-04-23
申请号：CN201310581902.4
申请日：2013-11-20
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01S19/49
CPC classification number: G01S19/49 , G01C21/165
Abstract: 本发明涉及一种基于等式约束卡尔曼滤波的单兵导航方法，包括：单兵导航系统配有一个小型GPS接收机和两个MIMU传感器。GPS与双MIMU系统在人体安置的位置选择以便最大限度的克服GPS动态性能不良以及MEMS随时间导航精度急剧降低的缺点。利用各导航器件之间的位置关系，构造两个非线性等式约束方程。将约束方程与卡尔曼滤波相结合，摆脱微弱信号下GPS定位精度不够的问题。在恶劣的封闭室内导航环境下，采用本发明可以充分增加微弱GPS信号的可利用性，在一定程度上补偿MEMS的累积误差，并且在卫星信号失锁的紧急时刻也能利用MEMS独立辅助单兵执行任务，因此大大的提高了组合导航系统的可靠性。
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公开(公告)号：CN103900565B
公开(公告)日：2016-11-23
申请号：CN201410076441.X
申请日：2014-03-04
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明提供的是一种基于差分GPS的惯导系统姿态获取方法。由DGPS测量载体加速度，经低通滤波得到加速度测量值；根据惯导系统解算方程，在已知比力信息和载体加速度的情况下，得到地理系表示的重力矢量利用DGPS提供的经纬度信息以及初始经度信息，确定地理系到惯性系的转换矩阵，将地理系表示的重力矢量转换到惯性系，得到惯性系重力矢量；利用惯性空间的重力矢量求解重力矢量漂移角度和纬度；经过两次坐标转换，得到转换矩阵在惯导系统中，利用陀螺仪采集角速率信号计算旋转矢量，更新四元数，通过四元数实现的更新；根据和确定系统的姿态转换矩阵，得到载体的航向和姿态角，从而确保姿态信息的精度满足舰船导航的需求。
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公开(公告)号：CN103822633A
公开(公告)日：2014-05-28
申请号：CN201410047878.0
申请日：2014-02-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于二阶量测更新的低成本姿态估计方法。本发明通过对三轴微机械陀螺、三轴微机械加速度计和三轴磁强计的输出数据，进行滤波处理得到载体的姿态信息。针对在室内或磁干扰较强场所，磁强计输出会使横摇和纵摇误差变大，传统方法难以解决的问题。本方法在滤波的量测更新阶段，创新性地采用二阶量测更新，即先进行加速度计量测更新再进行磁强计量测更新。以此修正标准量测更新算法从而使磁强计更新只影响方位角。利用本方法可以使用低成本的微惯性测量单元和磁强计进行姿态估计，并且估计精度高、实时性好、适应强磁干扰环境。本方法适用于车辆、无人机和船舰等载体的姿态估计。
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公开(公告)号：CN103644910A
公开(公告)日：2014-03-19
申请号：CN201310589676.4
申请日：2013-11-22
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明公开了一种基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法，先采集个人自主导航系统正常工作模式下输出的角速率信息、比力信息、磁力计信息；进而根据系统输出信息解算出未经误差补偿的个人定位信息；然后利用系统输出数据及公式确定运动过程中的零速区间并根据零速区间对数据进行分段；在每个分段中使用改进的RTS平滑算法以得到误差修正后的个人定位信息。本发明在使用零速校正作为误差补偿修正算法的基础上，根据让个人行走时各传感器输出数据特点，利用零速区间对各数据进行分段，设计基于分段RTS平滑算法的个人自主导航系统定位方法。在不增加系统成本的条件下，提高了个人自主导航系统定位精度；本发明方法简单，稳定性和可靠性高。
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