公开(公告)号：CN110274591B

公开(公告)日：2020-11-20

申请号：CN201910535185.9

申请日：2019-06-20

Applicant: 东南大学

Inventor： 刘锡祥 ,  刘贤俊 ,  王艺晓 ,  童金武 ,  沈航 ,  曾继超 ,  汤高宇 ,  黄永江 ,  马晓爽 ,  刘剑威

IPC: G01C21/16 ,  G01C21/18

Abstract: 本发明公开了一种深潜载人潜水器ADCP辅助SINS导航方法，包括以下步骤：1)、将安装在载人潜水器上的惯性测量单元提供的角运动和线运动测量作为SINS的输入，执行导航解算算法，输出SINS的导航解，即姿态、速度和位置；2)、安装在载人潜水器底部的ADCP测量载人潜水器相对水流的速度，利用重叠的ADCP测量推导出载人潜水器的对地速度和水流速度；3)、利用kalman滤波将步骤1中的SINS导航解与步骤2中获取的载人潜水器对地速度进行融合，构成SINS/ADCP组合导航以抑制SINS误差发散。本发明解决了中层水域GPS和DVL均不可用以及SINS定位误差随时间累计的问题，能够实现深潜载人潜水器下潜/上浮过程中完全自主的高精度导航定位。

公开(公告)号：CN110455288A

公开(公告)日：2019-11-15

申请号：CN201910720633.2

申请日：2019-08-06

Applicant: 东南大学

Inventor： 刘锡祥 ,  郭小乐 ,  王艺晓 ,  曾继超 ,  沈航 ,  刘剑威 ,  马晓爽

IPC: G01C21/16

Abstract: 本发明公开一种基于角速度高次多项式的姿态更新方法。包括如下步骤：1)基于陀螺连续输出的N个角增量采样和圆锥运动环境下多项式系数在圆锥轴上的数值关系规律建立角速度高次拟合多项式模型；2)利用得到的角速度高次拟合多项式系数和等效旋转矢量的微分方程，由泰勒级数展开求解等效旋转矢量；3)根据等效旋转矢量的计算值，以四元数的形式描述姿态更新周期内的载体的姿态变化。本发明在姿态计算过程中可有效补偿刚体转动引起的不可交换性误差，利用高精度姿态解算结果参与速度解算和位置解算，提高载体导航精度。

公开(公告)号：CN110274591A

公开(公告)日：2019-09-24

申请号：CN201910535185.9

申请日：2019-06-20

Applicant: 东南大学

Inventor： 刘锡祥 ,  刘贤俊 ,  王艺晓 ,  童金武 ,  沈航 ,  曾继超 ,  汤高宇 ,  黄永江 ,  马晓爽 ,  刘剑威

IPC: G01C21/16 ,  G01C21/18

Abstract: 本发明公开了一种深潜载人潜水器ADCP辅助SINS导航方法，包括以下步骤：1)、将安装在载人潜水器上的惯性测量单元提供的角运动和线运动测量作为SINS的输入，执行导航解算算法，输出SINS的导航解，即姿态、速度和位置；2)、安装在载人潜水器底部的ADCP测量载人潜水器相对水流的速度，利用重叠的ADCP测量推导出载人潜水器的对地速度和水流速度；3)、利用kalman滤波将步骤1中的SINS导航解与步骤2中获取的载人潜水器对地速度进行融合，构成SINS/ADCP组合导航以抑制SINS误差发散。本发明解决了中层水域GPS和DVL均不可用以及SINS定位误差随时间累计的问题，能够实现深潜载人潜水器下潜/上浮过程中完全自主的高精度导航定位。

公开(公告)号：CN109211231A

公开(公告)日：2019-01-15

申请号：CN201811047725.0

申请日：2018-09-07

Applicant: 东南大学

Inventor： 刘锡祥 ,  杨文强 ,  许广富 ,  郭小乐 ,  马晓爽

IPC: G01C21/16 ,  G01S19/47

Abstract: 本发明公开一种基于牛顿迭代法的炮弹姿态估计方法，该方法包括以下步骤：(1)根据陀螺仪和GPS提供的炮弹速度和位置，计算t时刻载体惯性系ib系相对于载体系b的炮弹姿态矩阵导航系n相对于导航惯性系in的炮弹姿态矩阵 (2)由陀螺仪和加速度计测量值计算ib系和in系下的炮弹速度v1(t)和v2(t)；(3)定义变量X＝[qT u]T，并构建非线性函数F(X)＝0；其中，q是4维列向量，代表in系至ib系的变化四元数，u为待定系数；(4)通过求函数F(X)一阶偏导数和二阶偏导数,得到Jacobian矩阵和Hessian矩阵；(5)利用牛顿法迭代解出四元数q；根据计算出姿态角。