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公开(公告)号：CN116280094A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310041144.0
申请日：2023-01-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: B63B79/20 , G06N3/0442 , G06N3/0464 , G06N3/082
Abstract: 本发明提出了一种基于Conv‑Bi‑LSTM模型的船舶升沉运动预测系统及预测方法；获取船舶历史运动数据，建立运动信息的数据集，对所述数据集进行预处理，对数据集进行随机拆分，获取训练数据集和测试数据集；采用Conv‑Bi‑LSTM模型构建船舶升沉预测模型，训练数据集训练Conv‑Bi‑LSTM网络，获得船舶升沉预测模型；将所述测试数据集输入船舶升沉运动预测模型进行预测，获取到测试数据预测精度，使用平均误差MAE、均方误差MSE、均方根误差RMSE和平均绝对百分比误差MAPE评价指标评价模型的性能；本发明把多个自由度历史运动信息当做模型的输入，对船舶升沉进行综合预测，充分利用了运动时间序列的正向反向两个时间状态信息，提高了升沉运动的预测精度。
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公开(公告)号：CN116182857A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310026424.4
申请日：2023-01-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于MEMS/水声测距的AUV多状态估计协同定位方法。步骤1：建立协同系统AUV多状态估计方程；步骤2：建立协同系统AUV量测方程，并采用一阶泰勒展开进行线性化处理；步骤3：基于步骤1多状态估计方程和步骤2的量测方程，采用卡尔曼滤波算法，对系统的状态信息进行滤波更新。本发明提出的协同定位方案可大大降低协同系统的成本，同时通过水声测距信息实现对跟随AUV的多个状态量的估计，大大提高了定位精度。
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公开(公告)号：CN113916226B
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202111173831.5
申请日：2021-10-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于最小方差的组合导航系统抗扰滤波方法。首先建立含有未知输入项Gk‑1dk‑1的SINS/GNSS组合导航系统滤波模型，其中dk‑1为m维未知输入，Gk‑1是n×m维的噪声分配矩阵；然后在Kalman滤波算法的基础上，根据无偏性和最小方差两个约束条件来求解滤波增益矩阵Kk，求解过程中要确保新构建的算子符合两个假设要求；然后，将各式展开并整理得到滤波算法方程组；最后，根据滤波框架编程调试并移植到组合导航系统中进行应用，从而实现了对复杂环境下含未知输入组合导航系统各状态量的最小方差意义下的无偏估计。本发明可以解决复杂环境下组合导航系统含未知输入时抗扰能力差的问题，从而增强了组合导航系统的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115950453A
公开(公告)日：2023-04-11
申请号：CN202310060895.7
申请日：2023-01-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种原子干涉陀螺仪数据更新频率智能提升方法及系统，属于惯性测量以及导航定位领域，解决了原子干涉陀螺仪的数据更新率和测量精度互相影响的问题。本发明利用原子干涉陀螺仪采集数据，结合基于稀疏化改进的GCSMK‑GPR预测模型IGCSMK GPR，实现数据更新频率的提升，然后利用激光陀螺仪采集信息，对原子干涉陀螺仪的输出数据进行一致性监测与校正，修正稀疏化GCSMK‑GPR预测算法中的模型参数，作为下一时刻进行预测的参数，从而提高预测精度。本发明适用于原子干涉陀螺仪数据更新频率的提升以及精度的测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115265538A
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202210735824.8
申请日：2022-06-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于起终点校正和正逆向信息复用的地下管线航位推算方法和计算机设备，属于管线惯性定位仪测绘与定位技术领域，解决针对地下管线定位，存在短距离测量精度不高和计算量大的问题。本发明的方法包括：装订起终点坐标，并使管道惯性定位仪完成初始对准，实时获取MIMU陀螺仪数据代入四元数微分方，采用四阶龙格库塔法进行求解获取实时姿态四元数；接着，通过姿态四元数将载体系下里程计测量输出里程信息转化为导航坐标系下速度信息并进行积分迭代获取轨迹位置信息，然后通过构造校正矩阵分别对正逆向航位推算的位置信息进行校正，最后对校正后的正逆向轨迹融合平均。本发明适用于对地下管线的高精度测绘与定位。
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公开(公告)号：CN113030545B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202110239853.0
申请日：2021-03-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于磁流体填充边孔光纤的电流传感器，属于光纤传感测量领域。一种基于磁流体填充边孔光纤的电流传感器，电流传感器包括宽谱光源、3dB光纤耦合器、Sagnac环、光谱仪、直流电流源和螺线管，宽谱光源和光谱仪分别连接3dB光纤耦合器的两个输入端，Sagnac环中的两根单模光纤分别连接3dB光纤耦合器的两个输出端，直流电流源与螺线管构成回路，螺线管产生磁场作用在Sagnac环上，Sagnac环中灌注有磁流体，Sagnac环灌注有磁流体的一侧位于螺线管的一端，且Sagnac环与螺线管的轴线垂直。本发明制备简单、制作成本低，通过利用磁流体的双折射特性提高了光纤电流传感器系统电流测量的灵敏度。
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公开(公告)号：CN108759870B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN201810715555.2
申请日：2018-07-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于新型鲁棒广义高阶容积卡尔曼滤波的传递对准方法。首先，考虑到系统的非线性，采用速度加姿态加角速度匹配方式，建立传递对准非线性数学模型。其次，主、子惯导分别进行惯导解算，主惯导的速度和姿态信息传输到子惯导的导航计算机，利用主、子惯导系统之间的速度误差、姿态误差和角速度误差构造观测量。然后，基于广义高阶容积卡尔曼滤波时间更新获得一步状态预测值和协方差，利用新息卡方检测方法对观测量受污染的程度进行判断，若判断结果超过了预设门限，则舍弃该部分观测量，跳过观测量重构过程和滤波更新过程；若判断结果未超过预设门限，则利用Huber方法对受污染观测量进行重构。最后，利用重构后的观测量进行量测更新，估计当前时刻的状态值和协方差，从而实现传递对准。本发明解决了观测量中存在混合高斯噪声和野值情况下的舰船快速高精度对准问题。
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公开(公告)号：CN114088077A
公开(公告)日：2022-02-25
申请号：CN202111505039.5
申请日：2021-12-10
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C19/02
Abstract: 本发明提出了一种改进的半球谐振陀螺信号去噪方法，本方法首先利用自适应噪声完整集合经验模态分解方法将半球谐振陀螺的测量信号分解为一系列固有模态函数分量；然后利用香农熵计算相邻固有模态函数分量的香农熵的变化量，找到最大熵变化量所对应的固有模态函数数值，分离有效信号分量与噪声信号分量，最终完成信号的重构。本方法属于自动化技术领域里一种信号处理方法，可以在不改变半球谐振陀螺惯性器件精度的前提下提高半球谐振陀螺的测量精度和敏感性。
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公开(公告)号：CN113916225A
公开(公告)日：2022-01-11
申请号：CN202111173827.9
申请日：2021-10-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于稳健权因子系数的组合导航粗差抗差估计方法。首先基于传统的最小二乘法准则，给不同的观测项赋予不同的权因子，转化成抗差最小二乘法估计的形式；然后通过等价权原理，建立不同的等价权函数，在本发明中选用中科院测量与地球物理研究所(Institute of Geodesy and Geophysics，IGG)III法型权因子函数对于观测值进行优化；然后基于稳健权因子系数法对Kalman滤波方程进行改造，通过分析增益矩阵，可以选取适当的权函数代替观测噪声协方差阵，以减小或消除粗差对估计结构的影响；然后基于惯性导航/卫星导航组合导航时空基准匹配模型，建立基于组合导航的最优估计模型。本发明可以解决在组合导航系统中观测量粗差对导航结果产生的影响，从而确保了组合导航系统的应用范围和定位精度。
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