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公开(公告)号：CN114993302B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202210592590.6
申请日：2022-05-27
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明公开了基于多柔性节点的水下智能定位系统，它包括水面端节点、水下中间节点和水下端节点，利用水下端节点的姿态、速度和位置信息、水下端节点的水深信息和中间节点的实际位置信息采用信息融合的方法获取水下端节点的实际位置信息。本发明在端节点位置和载体运动状态准确已知条件下，通过构建上述坐标系与参考基准，利用已知传感器量测信息构建节点间的位置关系，建立起节点间柔性约束下的运动状态模型，针对观测条件非线性、时变性等特点，采用科学合理的信息融合滤波算法，实现节点位置的传递，进而实现水下载体位置估计。
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公开(公告)号：CN113051757B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202110312139.X
申请日：2021-03-23
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
IPC: G06F30/20 , G01C21/16 , G01C25/00 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种捷联惯导广义PSI角误差模型构建方法，本发明通过坐标系分解，将载体姿态矩阵分解为载体角运动激励项和线运动激励项，其中角运动激励项所对应的误差方程即为广义PSI角误差模型中的姿态误差方程，线运动激励项所对应的误差方程即为广义PSI角误差模型中的位置误差方程。本发明在不引入近似速度误差项的前提下，实现姿态角误差模型独立于速度和位置误差的优势；同时，所有误差方程推导中严格遵守姿态矩阵(四元数)的链式相乘法则，一方面使得推导过程清晰明了，另一方面也使得推导的误差方程在滤波应用中更为直观地进行惯导解算结果修正；此外，速度误差方程考虑到中蕴含的误差，提高误差模型精度。
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公开(公告)号：CN113340297A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110438121.4
申请日：2021-04-22
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，公开了一种基于坐标系传递的姿态估计方法、系统、终端、介质及应用，建立用于姿态计算的参考坐标系r、载体坐标系以及用于滤波的参考坐标系进行姿态误差定义，进行sigma点采样并构造全局姿态所对应的sigma点；将姿态sigma点在姿态运动学方程中传递并构造传递后的姿态误差sigma点；进行UKF预测及预测方差计算，并分别进行UKF量测更新以及全局姿态更新；进行姿态误差估计置零；进入滤波流程。本发明能充分发挥UKF在非线性状态估计中的优势，实现对载体姿态信息的有效估计。从坐标系的角度明确姿态误差的含义，避免了传统以位置作为姿态误差区分而引起的含义不明确的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112857398A
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202110035848.8
申请日：2021-01-12
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明实施例提供了一种系泊状态下舰船的快速初始对准方法和装置，主要步骤包括：获取舰船上的传感器的实时数据；建立初始对准参考坐标系；建立系泊状态下的改进非线性初始对准误差模型及其离散化；基于所述获取的舰船传感器实时数据进行导航解算，生成所述舰船的姿态和速度；然后采用四元数无味估计器进行滤波估计；利用所述滤波器估计的状态参数，对所述姿态和速度进行闭环反馈校正，将校正后的姿态四元数转换成姿态欧拉角实时输出，直至对准过程结束。本发明优点在于考虑了矢量投影坐标系的一致性问题，将姿态四元数误差和速度误差统一投影至计算导航坐标系中，优化了误差模型，具有缩短对准时间，提升对准精度的特点。
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公开(公告)号：CN114993302A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210592590.6
申请日：2022-05-27
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明公开了基于多柔性节点的水下智能定位系统，它包括水面端节点、水下中间节点和水下端节点，利用水下端节点的姿态、速度和位置信息、水下端节点的水深信息和中间节点的实际位置信息采用信息融合的方法获取水下端节点的实际位置信息。本发明在端节点位置和载体运动状态准确已知条件下，通过构建上述坐标系与参考基准，利用已知传感器量测信息构建节点间的位置关系，建立起节点间柔性约束下的运动状态模型，针对观测条件非线性、时变性等特点，采用科学合理的信息融合滤波算法，实现节点位置的传递，进而实现水下载体位置估计。
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公开(公告)号：CN112857398B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202110035848.8
申请日：2021-01-12
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明实施例提供了一种系泊状态下舰船的快速初始对准方法和装置，主要步骤包括：获取舰船上的传感器的实时数据；建立初始对准参考坐标系；建立系泊状态下的改进非线性初始对准误差模型及其离散化；基于所述获取的舰船传感器实时数据进行导航解算，生成所述舰船的姿态和速度；然后采用四元数无味估计器进行滤波估计；利用所述滤波器估计的状态参数，对所述姿态和速度进行闭环反馈校正，将校正后的姿态四元数转换成姿态欧拉角实时输出，直至对准过程结束。本发明优点在于考虑了矢量投影坐标系的一致性问题，将姿态四元数误差和速度误差统一投影至计算导航坐标系中，优化了误差模型，具有缩短对准时间，提升对准精度的特点。
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公开(公告)号：CN113340297B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202110438121.4
申请日：2021-04-22
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航技术领域，公开了一种基于坐标系传递的姿态估计方法、系统、终端、介质及应用，建立用于姿态计算的参考坐标系r、载体坐标系以及用于滤波的参考坐标系进行姿态误差定义，进行sigma点采样并构造全局姿态所对应的sigma点；将姿态sigma点在姿态运动学方程中传递并构造传递后的姿态误差sigma点；进行UKF预测及预测方差计算，并分别进行UKF量测更新以及全局姿态更新；进行姿态误差估计置零；进入滤波流程。本发明能充分发挥UKF在非线性状态估计中的优势，实现对载体姿态信息的有效估计。从坐标系的角度明确姿态误差的含义，避免了传统以位置作为姿态误差区分而引起的含义不明确的问题。
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公开(公告)号：CN113051757A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110312139.X
申请日：2021-03-23
Applicant: 中国人民解放军海军工程大学
IPC: G06F30/20 , G01C21/16 , G01C25/00 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种捷联惯导广义PSI角误差模型及其构建方法，本发明通过坐标系分解，将载体姿态矩阵分解为载体角运动激励项和线运动激励项，其中角运动激励项所对应的误差方程即为广义PSI角误差模型中的姿态误差方程，线运动激励项所对应的误差方程即为广义PSI角误差模型中的位置误差方程。本发明在不引入近似速度误差项的前提下，实现姿态角误差模型独立于速度和位置误差的优势；同时，所有误差方程推导中严格遵守姿态矩阵(四元数)的链式相乘法则，一方面使得推导过程清晰明了，另一方面也使得推导的误差方程在滤波应用中更为直观地进行惯导解算结果修正；此外，速度误差方程考虑到中蕴含的误差，提高误差模型精度。
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