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公开(公告)号：CN104406592B
公开(公告)日：2017-06-06
申请号：CN201410712437.8
申请日：2014-11-28
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公布了一种用于水下滑翔器的导航系统及姿态角校正和回溯解耦方法，属于水下滑翔器导航定位技术领域。该组合导航系统包括数字信号处理(DSP)模块、微机电系统(MEMS)惯性测量单元(IMU)等。由于俯仰或横滚运动使得姿态角(航向角、俯仰角、横滚角)之间的交叉耦合更加明显，姿态角之间的交叉耦合导致姿态角输出不准甚至错误，进而使随后的速度、位置等其它导航信息解算发生错误，基于回溯思想提出姿态角回溯解耦方法来消除姿态角之间的交叉耦合。本系统设计可以满足水下滑翔器导航系统低功耗、小体积、长航时的需求，姿态角回溯解耦方法有效地解决了姿态角之间的交叉耦合，大大提高了姿态角精度，达到了水下滑翔器长航时、低功耗、高精度导航定位的目的。
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公开(公告)号：CN103323625A
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201310233287.8
申请日：2013-06-13
Applicant: 东南大学
IPC: G01P21/00
Abstract: 本发明给出了一种MEMS-IMU中三轴加速度计动态环境下的误差标定补偿方法，其包括：使转台外框按速率模式运行；其次让Z轴回到零位，转台内框按照正弦模式运行；改变IMU的安装，分别让X轴、Y轴加速度计的敏感轴方向与天向平行，和Z轴相同的运行模式让加速度计敏感动态加速度和动态角速度；记录下三个轴向加速度计的输出数据，进行分析处理，可以得到MEMS-IMU中三轴加速度计的安装误差，标定系数，零点漂移以及动态角速度对加速度计的影响因子。本方法简单易实现，对MEMS-IMU系统精度提高明显，特别适用于应用低成本、低精度MEMS加速度计的系统中。
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公开(公告)号：CN102519450A
公开(公告)日：2012-06-27
申请号：CN201110412114.3
申请日：2011-12-12
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公布了一种用于水下滑翔器的组合导航装置及方法，装置包括电子罗盘、微机电系统惯性测量单元、全球卫星系统接收模块、数字信号处理处理模块。本发明采用MEMS陀螺、加速度计组成的姿态测量单元和电子罗盘集成为惯性组合导航与定位系统来与控制系统配合，使用DSP技术作为导航解算部件，经过在全温范围内对各传感器进行降噪、温度补偿、非线性校正、交叉耦合补偿及航位推算等多种算法，完成水下滑翔体的自主准确定位。本发明的优点在于体积小、集成度高、功耗低、长航时、成本低等，能迅速准确地得到水下滑翔器当前位姿信息，使它保持本体平衡，同时为其提供航迹和位置参数。
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公开(公告)号：CN103033186B
公开(公告)日：2015-04-01
申请号：CN201210585170.1
申请日：2012-12-30
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公布了一种用于水下滑翔器的高精度组合导航定位方法，惯性测量单元IMU的输出经过粗处理和细处理后得到较高精度的数据，融合基于Runge-Kutta法(RK4)的航位推算得到的数据，再经自适应卡尔曼AKF和无迹卡尔曼UKF二级滤波，滤波后反馈回IMU来校正IMU的累积误差，最终输出较准的位置速度姿态等信息。本发明用于水下滑翔器的自主导航，具有高精度、实时性、稳定性等优点，使得整体导航系统能长航时、高精度、低功耗稳定运行，能迅速准确地得到水下航行器当前位姿信息，同时为其提供航迹和位置参数。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103323625B
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201310233287.8
申请日：2013-06-13
Applicant: 东南大学
IPC: G01P21/00
Abstract: 本发明给出了一种MEMS-IMU中三轴加速度计动态环境下的误差标定补偿方法，其包括：使转台外框按速率模式运行；其次让Z轴回到零位，转台内框按照正弦模式运行；改变IMU的安装，分别让X轴、Y轴加速度计的敏感轴方向与天向平行，和Z轴相同的运行模式让加速度计敏感动态加速度和动态角速度；记录下三个轴向加速度计的输出数据，进行分析处理，可以得到MEMS-IMU中三轴加速度计的安装误差，标定系数，零点漂移以及动态角速度对加速度计的影响因子。本方法简单易实现，对MEMS-IMU系统精度提高明显，特别适用于应用低成本、低精度MEMS加速度计的系统中。
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公开(公告)号：CN104406592A
公开(公告)日：2015-03-11
申请号：CN201410712437.8
申请日：2014-11-28
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/20
CPC classification number: G01C21/20
Abstract: 本发明公布了一种用于水下滑翔器的导航系统及姿态角校正和回溯解耦方法，属于水下滑翔器导航定位技术领域。该组合导航系统包括数字信号处理(DSP)模块、微机电系统(MEMS)惯性测量单元(IMU)等。由于俯仰或横滚运动使得姿态角(航向角、俯仰角、横滚角)之间的交叉耦合更加明显，姿态角之间的交叉耦合导致姿态角输出不准甚至错误，进而使随后的速度、位置等其它导航信息解算发生错误，基于回溯思想提出姿态角回溯解耦方法来消除姿态角之间的交叉耦合。本系统设计可以满足水下滑翔器导航系统低功耗、小体积、长航时的需求，姿态角回溯解耦方法有效地解决了姿态角之间的交叉耦合，大大提高了姿态角精度，达到了水下滑翔器长航时、低功耗、高精度导航定位的目的。
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公开(公告)号：CN102519450B
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201110412114.3
申请日：2011-12-12
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种用于水下滑翔器的组合导航装置及方法，装置包括电子罗盘、微机电系统惯性测量单元、全球卫星系统接收模块、数字信号处理处理模块。本发明采用MEMS陀螺、加速度计组成的姿态测量单元和电子罗盘集成为惯性组合导航与定位系统来与控制系统配合，使用DSP技术作为导航解算部件，经过在全温范围内对各传感器进行降噪、温度补偿、非线性校正、交叉耦合补偿及航位推算等多种算法，完成水下滑翔体的自主准确定位。本发明的优点在于体积小、集成度高、功耗低、长航时、成本低等，能迅速准确地得到水下滑翔器当前位姿信息，使它保持本体平衡，同时为其提供航迹和位置参数。
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公开(公告)号：CN103033186A
公开(公告)日：2013-04-10
申请号：CN201210585170.1
申请日：2012-12-30
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公布了一种用于水下滑翔器的高精度组合导航定位方法，惯性测量单元IMU的输出经过粗处理和细处理后得到较高精度的数据，融合基于Runge-Kutta法(RK4)的航位推算得到的数据，再经自适应卡尔曼AKF和无迹卡尔曼UKF二级滤波，滤波后反馈回IMU来校正IMU的累积误差，最终输出较准的位置速度姿态等信息。本发明用于水下滑翔器的自主导航，具有高精度、实时性、稳定性等优点，使得整体导航系统能长航时、高精度、低功耗稳定运行，能迅速准确地得到水下航行器当前位姿信息，同时为其提供航迹和位置参数。
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公开(公告)号：CN202382747U
公开(公告)日：2012-08-15
申请号：CN201120531029.4
申请日：2011-12-16
Applicant: 东南大学
Abstract: 本实用新型公布了一种用于小型水下滑翔器的组合导航装置，所述装置由三维电子罗盘、微机电系统惯性测量单元（MEMS-IMU）、全球定位系统（GPS）接收模块、数字信号处理(DSP)处理模块组成。本实用新型系统功耗小、体积小、长航时、成本低、重量轻、集成度高、精度稳定性高，可用于水下探测、测量等目的的水下滑翔器的准确定位和自主导航。
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