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公开(公告)号：CN112284384B
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202011156769.4
申请日：2020-10-26
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑量测异常的威力集群式多深海潜航器协同定位方法，在当地地理坐标系下建立了状态误差方程和考虑主从深海潜航器的相对距离测量信息异常的量测方程，为完成多深海潜航器协同定位提供数学模型。其次，根据多深海潜航器协同定位的特点以及Krein空间线性估计理论，引入乘性噪声和参数不确定性，在考虑量测异常的情况下设计了新形式Krein空间的协同导航的鲁棒后验滤波方程。同时，设计自适应算法对滤波器建模的参数不确定性进行在线估计和补偿，提高协同定位物理过程与所建数学模型的匹配度。最终实现威力集群多深海潜航器整体的高精度、高可靠性协同导航定位。
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公开(公告)号：CN112683271B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202011495862.8
申请日：2020-12-17
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种考虑可观测性的水域观测平台的组合定位方法。水域观测平台在复杂水域场景中，容易受到外界干扰影响，其导航信息无法与所建立的动力学模型匹配上，导致定位精度、可靠性下降。本发明建立了18维系统状态量的水域观平台导航状态误差方程以及测速信息、深度信息的量测方程，在导航滤波过程中分析可观测性的特征向量和特征值，判断由多传感器融合算法所得到的结果真实反映导航系统状态的程度。其次，根据可观测性特征值设计自适应算法提高动力学模型和观测平台运动学过程的匹配度。同时，为抑制不可观测状态对滤波器的反馈污染，设计主动降维滤波。最终以期解决水域观测平台导航系统定位精度下降的问题，提高观测平台的作业效率。
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公开(公告)号：CN108344413B
公开(公告)日：2020-08-25
申请号：CN201810122739.8
申请日：2018-02-07
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种水下滑翔器导航系统，包括微机电系统惯性测量单元，全球卫星定位系统接收模块，电子罗盘，三轴磁力计，压力计，数字信号处理模块，所述微机电系统惯性测量单元集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪，所述全球卫星定位系统接收模块用于系统在状态切换过程中对水下滑翔器的位置和姿态进行校正，并将校正融合后的数据传递给下一个工作状态，所述电子罗盘和三轴磁力计用来辅助微机电系统惯性测量单元进行航向信息的校正。本发明用于水下滑翔器不同精度要求下的自主导航，具有灵活性高，稳定性好，适应性强一系列优点，能够在兼顾功耗与精度的要求下准确有效地得到水下滑翔器的位姿信息。
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公开(公告)号：CN110703762A
公开(公告)日：2020-01-17
申请号：CN201911064032.7
申请日：2019-11-04
Applicant: 东南大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明公开了一种复杂环境下水面无人艇混合路径规划方法，包括如下步骤：根据已知环境信息建立二维栅格地图，并对地图进行膨胀处理；利用快速A*算法进行全局路径规划，生成一条预规划路径；利用DWA算法，根据水面无人艇的运动参数约束确定可行的速度采样空间并进行若干组采样，根据采样速度模拟轨迹并根据计算各条轨迹的评价函数，选择最优轨迹执行。本发明通过快速A*算法获得一条可行的全局路径，在此基础上利用DWA进行局部路径规划，可有效躲避动态障碍，保证水面无人艇在复杂环境下的安全航行，且可以满足实时性要求。
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公开(公告)号：CN109084757A
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201810659030.1
申请日：2018-06-25
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种飞机机翼运动与动态变形耦合速度误差计算方法，将飞机机翼等效为悬臂梁，其动态变形采用Euler-Bernoulli模型，分别针对不同的激振力进行了数学分析，推导出不同激振力下梁的形变位移；梁的形变位移包括刚体位移和动态弹性形变位移，进一步推导了刚体位移对应的速度和动态弹性位移对应的速度之间的幅值和相位关系；飞机机翼变形测量惯性导航系统主、子系统之间的杠杆臂为动态变化，将动态弹性位移对应的速度考虑到杠杆臂补偿过程中，对传递对准过程中速度误差表达式进行修正。相比现有的将主、子系统间的杠杆臂视为常值，本发明分析推导了动态杠杆臂主、子系统之间的传递对准速度误差，可提高传递对准的精度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116380067A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310215059.1
申请日：2023-03-08
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提供了一种适应于挑战环境下的无人艇旋转调制惯导系统及方法，系统包括微机电惯性单元MEMS‑IMU、伺服电机、伺服驱动器、单轴旋转台、活动码环、导航定位解算板卡、航空插头和外壳框架；方法包括：建立基于最大后验估计思想的迭代容积卡尔曼滤波器；设计滤波器简化迭代更新结构；引入惩罚权函数快速降低离群值测量的权重。本发明提高了定位精度和导航参数补偿效果，提高单轴旋转MEMS捷联惯导系统在GNSS/DVL挑战环境下的适应能力，进一步满足GNSS/DVL挑战环境下无人艇作业的高精度、高可靠性定位定姿及导航需求。
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公开(公告)号：CN116147619A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310178614.8
申请日：2023-02-27
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种模糊自适应的协同导航信息融合方法，主要针对低成本多载体组成的集群进行协同定位。通过建立协同导航系统当地‑协同信息融合模型，利用集群内可通信的载体间实现位置信息与测距信息交互，在单点定位信息基础上利用协同信息扩维，同时在协同导航信息融合阶段建立模糊逻辑自适应控制器，充分利用协同测量新息均值及协方差，建立模糊规则，自适应调控迭代容积卡尔曼滤波器噪声相关参数，以实现低成本集群协同导航鲁棒的高精度定位。
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公开(公告)号：CN111750865B
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202010634537.9
申请日：2020-07-04
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提出一种用于双功能深海无人潜器导航系统的水下自适应滤波导航方法，根据深海潜器不同工作模式实际需求的不同而进行滤波算法的调整，深海潜器处于滑翔模式时，系统对稳定性要求高，对导航精度要求一般，滤波算法以保证稳定性为主要目的；当深海潜器处于巡航模式时，滤波需在保证稳定性的基础上尽可能提升导航精度。本发明在增强滤波稳定性、有效避免滤波发散的同时保留其解算精度；还使得滤波更加重视当前的观测信息同时减弱历史观测信息对滤波的影响，增加了对量测噪声变化的跟踪能力；有助于保持滤波的自适应度和鲁棒性，能有效应对水下复杂多变的环境干扰，实现水下高精度导航定位。
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公开(公告)号：CN112683271A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011495862.8
申请日：2020-12-17
Applicant: 东南大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明公开了一种考虑可观测性的水域观测平台的组合定位方法。水域观测平台在复杂水域场景中，容易受到外界干扰影响，其导航信息无法与所建立的动力学模型匹配上，导致定位精度、可靠性下降。本发明建立了18维系统状态量的水域观平台导航状态误差方程以及测速信息、深度信息的量测方程，在导航滤波过程中分析可观测性的特征向量和特征值，判断由多传感器融合算法所得到的结果真实反映导航系统状态的程度。其次，根据可观测性特征值设计自适应算法提高动力学模型和观测平台运动学过程的匹配度。同时，为抑制不可观测状态对滤波器的反馈污染，设计主动降维滤波。最终以期解决水域观测平台导航系统定位精度下降的问题，提高观测平台的作业效率。
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公开(公告)号：CN109443379A
公开(公告)日：2019-03-08
申请号：CN201811144284.6
申请日：2018-09-28
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种深海潜航器的SINS(捷联惯导系统)/DVL(多普勒测速仪)水下抗晃动对准方法。本发明的方法为根据水下复杂环境和捷联惯导、四波束水下多普勒导航系统特点所建立的大失准角非线性误差模型以及精对准滤波方程，将深海潜航器的水下对准过程分为：SINS抗晃动双矢量定姿自对准和SINS/DVL的基于SVD(奇异值)分解的模糊自适应鲁棒CKF(容积卡尔曼滤波)滤波器对准；在保证鲁棒性的基础上，进一步使姿态失准角减小、使得姿态矩阵 更为精确，实现深海潜航器的准确定姿。本发明可以克服晃动基座，大失准角条件下的深海潜航器在初始对准时，传统惯导对准算法所导致的定姿速度、精度降低以至于潜航器无法继续正常工作的问题，最终实现深海潜航器的长航时工作。
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