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公开(公告)号：CN114459476B
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202210232800.0
申请日：2022-03-09
Applicant: 东南大学
Abstract: 基于虚拟速度量测的水下无人潜航器测流DVL/SINS组合导航方法，首先，获取安装在水下无人潜航器上的多普勒测速仪的速度量测数据以及惯性测量元件所输出的陀螺仪和加速度计的输出数据；然后，利用DVL的输出、IMU的输出以及SINS捷联解算获得的历史速度数据构建一组虚拟速度量测，该虚拟速度量测为对地速度；最终，将所构建的虚拟速度量测与IMU、DVL传感器的输出一同输入至卡尔曼滤波器中，完成多传感器融合后的对水下无人潜航器的定位与导航。本发明算法有效解决了因DVL探测范围受限导致中层水域工作的水下无人潜航器无法获得对地速度的问题，与普通的卡尔曼滤波组合导航算法相比，其速度估计精度更高，因而对定位精度有较大的提升。
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公开(公告)号：CN112729291A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011599375.6
申请日：2020-12-29
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开一种深潜长航潜水器SINS/DVL洋流速度估计方法，包括以下步骤：1、基于特定轨迹运动下的捷联性惯导系统SINS进行两次导航解算输出，分别为SINS1和SINS2，设计高通滤波器获取SINS1的真实水平速度，与SINS2进行组合实现SINS自辅助导航；2、根据多普勒效应原理，在中层水域工作的深潜长航潜水器利用多普勒计程仪DVL的水跟踪模式测量对流速度；3、结合SINS自辅助导航提供的高精度导航参数和利用DVL获取的对流速度，利用最小二乘估计算法RLS估计洋流速度。本发明能够在可有导航信息源缺乏，难以实时获取洋流速度的条件下，通过SINS/DVL估计出中层水域的洋流速度信息。
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公开(公告)号：CN114459476A
公开(公告)日：2022-05-10
申请号：CN202210232800.0
申请日：2022-03-09
Applicant: 东南大学
Abstract: 基于虚拟速度量测的水下无人潜航器测流DVL/SINS组合导航方法，首先，获取安装在水下无人潜航器上的多普勒测速仪的速度量测数据以及惯性测量元件所输出的陀螺仪和加速度计的输出数据；然后，利用DVL的输出、IMU的输出以及SINS捷联解算获得的历史速度数据构建一组虚拟速度量测，该虚拟速度量测为对地速度；最终，将所构建的虚拟速度量测与IMU、DVL传感器的输出一同输入至卡尔曼滤波器中，完成多传感器融合后的对水下无人潜航器的定位与导航。本发明算法有效解决了因DVL探测范围受限导致中层水域工作的水下无人潜航器无法获得对地速度的问题，与普通的卡尔曼滤波组合导航算法相比，其速度估计精度更高，因而对定位精度有较大的提升。
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公开(公告)号：CN112729291B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202011599375.6
申请日：2020-12-29
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开一种深潜长航潜水器SINS/DVL洋流速度估计方法，包括以下步骤：1、基于特定轨迹运动下的捷联性惯导系统SINS进行两次导航解算输出，分别为SINS1和SINS2，设计高通滤波器获取SINS1的真实水平速度，与SINS2进行组合实现SINS自辅助导航；2、根据多普勒效应原理，在中层水域工作的深潜长航潜水器利用多普勒计程仪DVL的水跟踪模式测量对流速度；3、结合SINS自辅助导航提供的高精度导航参数和利用DVL获取的对流速度，利用最小二乘估计算法RLS估计洋流速度。本发明能够在可有导航信息源缺乏，难以实时获取洋流速度的条件下，通过SINS/DVL估计出中层水域的洋流速度信息。
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公开(公告)号：CN113074755A
公开(公告)日：2021-07-06
申请号：CN202110329408.3
申请日：2021-03-28
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了基于正向‑反向回溯对准的加速度计常值漂移估计方法，方法包括以下步骤：首先，获取并存储传感器实时数据，具体包括陀螺仪和加速度计的输出数据；然后，进行基于递推最小二乘寻优重力视运动参数、加速度计常值漂移的参数寻优，并存储中间变量；通过利用存储的中间变量进行正向‑反向回溯初始对准与加速度计常值漂移估计，最终将参数辨识的结果利用矢量定姿的方法完成姿态角的解算，完成初始对准。本发明提供一种基于正向‑反向回溯对准的加速度计常值漂移估计方法，该算法有效解决了对准速度和精度之间的矛盾，使得少量数据也能获得高的对准精度，具有对准速度快的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113074755B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202110329408.3
申请日：2021-03-28
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了基于正向‑反向回溯对准的加速度计常值漂移估计方法，方法包括以下步骤：首先，获取并存储传感器实时数据，具体包括陀螺仪和加速度计的输出数据；然后，进行基于递推最小二乘寻优重力视运动参数、加速度计常值漂移的参数寻优，并存储中间变量；通过利用存储的中间变量进行正向‑反向回溯初始对准与加速度计常值漂移估计，最终将参数辨识的结果利用矢量定姿的方法完成姿态角的解算，完成初始对准。本发明提供一种基于正向‑反向回溯对准的加速度计常值漂移估计方法，该算法有效解决了对准速度和精度之间的矛盾，使得少量数据也能获得高的对准精度，具有对准速度快的优点。
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公开(公告)号：CN112595342A
公开(公告)日：2021-04-02
申请号：CN202011267475.9
申请日：2020-11-13
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于窗循环的加速度计零偏迭代估计方法及系统，方法包括以下步骤：(1)构建包含加速度计常值漂移在内的重力视运动模型；(2)设计重力视运动/加速度计常值漂移参数寻优目标函数；(3)设计基于牛顿迭代寻优重力视运动参数、加速度计常值漂移估计算法；(4)设计基于窗循环的加速度计零偏迭代估计算法。本发明提供一种基于窗循环的加速度计零偏迭代估计方法，该算法提出一种结合窗循环的牛顿迭代优化参数辨识方法，有效缓解包含加速度计常值漂移的初始对准过程中的长时间参数辨识精度下降甚至失效的问题。
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公开(公告)号：CN112595342B
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202011267475.9
申请日：2020-11-13
Applicant: 东南大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于窗循环的加速度计零偏迭代估计方法及系统，方法包括以下步骤：(1)构建包含加速度计常值漂移在内的重力视运动模型；(2)设计重力视运动/加速度计常值漂移参数寻优目标函数；(3)设计基于牛顿迭代寻优重力视运动参数、加速度计常值漂移估计算法；(4)设计基于窗循环的加速度计零偏迭代估计算法。本发明提供一种基于窗循环的加速度计零偏迭代估计方法，该算法提出一种结合窗循环的牛顿迭代优化参数辨识方法，有效缓解包含加速度计常值漂移的初始对准过程中的长时间参数辨识精度下降甚至失效的问题。
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公开(公告)号：CN112684207B
公开(公告)日：2022-03-11
申请号：CN202011491308.2
申请日：2020-12-17
Applicant: 东南大学
Abstract: 一种深潜载人潜水器ADCP速度估计与修正算法，包括以下步骤：1)在海面上，利用SINS/GPS组合导航提供载人潜水器在初始时刻的对地速度vb；2)ADCP工作在对流模式中，测量出载人潜水器相对水流的速度利用多次ADCP扫描的重复测量推导出载人潜水器的对地速度vb和水流速度3)下潜至近海底，利用ADCP底跟踪功能获取的载人潜水器的对地速度与重叠的ADCP测量推导出载人潜水器的对地速度的误差，提出一种对各深度单元层中载人潜水器对地速度和水流速度实现误差修正的方法。本发明解决了下潜过程载人潜水器的对地速度和洋流速度难以估算并且速度误差随时间累计的问题，能够实现深潜载人潜水器下潜/上浮过程中获取对地、洋流速度以及完成误差修正得到可靠准确的速度信息。
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公开(公告)号：CN112684207A
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN202011491308.2
申请日：2020-12-17
Applicant: 东南大学
Abstract: 一种深潜载人潜水器ADCP速度估计与修正算法，包括以下步骤：1)在海面上，利用SINS/GPS组合导航提供载人潜水器在初始时刻的对地速度vb；2)ADCP工作在对流模式中，测量出载人潜水器相对水流的速度利用多次ADCP扫描的重复测量推导出载人潜水器的对地速度vb和水流速度3)下潜至近海底，利用ADCP底跟踪功能获取的载人潜水器的对地速度与重叠的ADCP测量推导出载人潜水器的对地速度的误差，提出一种对各深度单元层中载人潜水器对地速度和水流速度实现误差修正的方法。本发明解决了下潜过程载人潜水器的对地速度和洋流速度难以估算并且速度误差随时间累计的问题，能够实现深潜载人潜水器下潜/上浮过程中获取对地、洋流速度以及完成误差修正得到可靠准确的速度信息。
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