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公开(公告)号：CN103743395B
公开(公告)日：2016-09-14
申请号：CN201410022467.6
申请日：2014-01-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/00
Abstract: 本发明公开了一种惯性重力匹配组合导航系统中时间延迟的补偿方法，包括以下几个步骤，步骤一，采集惯性导航系统输出的纬度经度λ、航向ψ和速度V及重力仪测得的重力信号；步骤二，计算重力信号的厄特弗斯校正值，并对厄特弗斯校正值进行滤波处理；步骤三，确定重力信号的延迟时间；步骤四，利用基于重力等值线的匹配算法，获取重力信号相应时刻的载体位置；步骤五，建立卡尔曼滤波器模型；步骤六，将载体位置的经度和纬度作为观测量，利用卡尔曼滤波实时估计重力信号对应时间点的惯性导航系统误差，对惯导系统进行校正；步骤七，进行卡尔曼滤波多步预测出当前时刻的状态向量，完成时间延迟补偿。本发明具有补偿重力信号时间延迟、高导航精度的优点。
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公开(公告)号：CN103969671B
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201410195891.0
申请日：2014-05-09
Applicant: 哈尔滨工程大学
Abstract: 本发明属于惯性导航系统和卫星导航系技术领域，具体涉及一种在SINS/卫星导航系统重力测量中基于非线性跟踪微分器的杆臂误差解算方法。本发明包括：得到在载体坐标系下的比力；得到地理系相对地球系的速度矢量；得到地理坐标系到惯性系角速度；得载体在导航解算后的载体相对于地理坐标系的角速度；得到两系统在载体系中的杆臂距离；得到在地理系下的表达式以及与角速度的关系；得到斜对称矩阵的微分值；解算出杆臂误差值。本发明避免了传统的杆臂误差直接处理引入噪声和精度不理想问题，本发明中构造的非线性微分跟踪器时，只需适当调整参数，构造合理的非线性函数就可以得到高品质的跟踪微分器，得到较高精度的输出结果。
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公开(公告)号：CN103968839A
公开(公告)日：2014-08-06
申请号：CN201410216172.2
申请日：2014-05-21
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/165 , G01C21/20
Abstract: 本发明涉及一种基于蜂群算法改进CKF的单点重力匹配方法，获取状态量初值X0和协方差阵初值P0；采用CKF方法进行时间更新，得到状态一步预测值和一步预测协方差阵根据惯性导航系统输出的载体经度λk和纬度在重力基准图中得到对应的重力强度Fk；根据重力强度Fk和多普勒输出的载体速度Vk，采用人工蜂群算法在惯性导航系统指示位置进行迭代搜索，得到经度和纬度的最优估计值λk′和根据经度和纬度的最优估计值λk′和采用CKF方法进行量测更新，状态估计协方差值Pk，状态向量的最优估计值
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公开(公告)号：CN103901459A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410083232.8
申请日：2014-03-08
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01S19/47 , G01C21/165 , G01C21/20
Abstract: 本发明提供了一种MEMS/GPS组合导航系统中量测滞后的滤波方法。采集MEMS三轴陀螺信号和加速度计信号，GPS输出的位置和速度信息；选取MEMS/GPS组合导航系统Kalman滤波器的状态变量；用Bernoulli分布序列γk来判断量测数据在某个时刻是否发生滞后；计算量测数据延迟时间段内滤波信息的修正量；利用双通道滤波方案解决量测滞后情况下的滤波增益KK不匹配问题；最后对MEMS/GPS组合导航系统中量测滞后进行补偿。本发明根据量测数据的延迟情况分别建立相应的量测方程，计算滤波修正量并对系统进行补偿。本发明能够有效地提高MEMS/GPS组合导航系统的精度，避免了量测数据发生延迟时可能导致系统误差发散的问题，具有较强的现实应用意义。
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公开(公告)号：CN103900614A
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201410131245.8
申请日：2014-03-28
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C25/005 , G01C21/20
Abstract: 本发明属于惯性导航领域，尤其涉及一种九加速度计无陀螺惯导系统的重力补偿方法。本发明包括：采集无陀螺惯导系统9个加速度计的输出信号；根据GPS输出，获取当地纬度；计算当地的绝对重力值；将系统安装在静基座上，使其处于静止状态，加速度计只能敏感重力，记录此时的加速度计输出，并根据系统的线速度方程，计算重力对系统的初始误差转换矩阵；计算系统的角速度；计算重力补偿值；对系统进行重力补偿。本发明提出一种新的重力估计方法，在导航中进行重力补偿，可有效的消除重力对加速度计测量结果的影响，并且计算简单，不会对系统计算造成压力，可对系统进行实时的重力补偿。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103487056A
公开(公告)日：2014-01-01
申请号：CN201310437985.X
申请日：2013-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
CPC classification number: G01C21/20 , G01C21/005 , G01C21/165
Abstract: 本发明公开了一种基于人工蜂群算法和平均Hausdorff距离的重力匹配方法，包括：获取惯性导航系统输出的位置信息及重力仪测得的重力异常值；初始化人工蜂群，令引领蜂在惯导系统提供的位置邻域内随机搜索蜜源；计算适应度函数值并判断是否更新位置；根据转移概率判断跟随蜂是否跟随；将多普勒测速仪提供的速度信息作为约束条件，经蜂群搜索得到符合条件的位置点对；根据平均Hausdorff距离对匹配结果进行筛选，利用这一准则可获取一个最优的匹配结果。本发明有效地快速地对最佳匹配位置进行搜索，同时避免局部最优情况，经平均Hausdorff距离筛选，在重力特征显著的区域具有较高的匹配率，达到精确、快速的匹配定位，从而实现重力辅助导航。
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公开(公告)号：CN103630147B
公开(公告)日：2017-11-14
申请号：CN201310603099.X
申请日：2013-11-26
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于HMM的个人自主导航系统零速检测方法：采集个人自主导航系统微型惯性测量单元中Y轴陀螺的输出信息；利用函数将Y轴陀螺的输出信息进行初步分段，并将分段后Y轴陀螺输出值进行范围划分；将使用者一步运动时Y轴陀螺输出值进行分成段、命名，将其视为HMM过程的状态量；将一个输出范围作为HMM的一个输出，使零速检测问题转化为HMM解码问题；求出使用者一步运动过程中状态转移矩阵A及输出过程和状态过程的转换关系可以用矩阵B；利用Viterbi求取HMM的状态量Qk；利用不等式判别个人自主导航系统使用者运动过程中的零速区间。本发明检测方法问题数学化、模型化，提高了检测的精度。
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公开(公告)号：CN103499354B
公开(公告)日：2017-01-18
申请号：CN201310449336.1
申请日：2013-09-24
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种基于内曼—皮尔逊准则的零速检测方法，该方法包括：手持掌上电脑实时接收单兵导航系统中脚步运动时传感器输出的量测信息；根据系统采样频率和数据传输速率确定窗口函数N；利用双假设检验理论将零速检测问题转化为模型化数学问题，并求得内曼—皮尔逊准则下的零速检测不等式；确定微型惯性测量单元传感器输出信号及掌上电脑接收信号的数学模型；求出微型惯性测量单元传感器输出信号的联合概率密度函数；利用未知信号元素的极大似然估计值取代零速检测不等式中未知元素得到广泛概率似然比不等式；将微型惯性测量单元输出数据代入广泛概率似然比不等式中，进而检测零速状态。本发明使检测方法问题数学化、模型化，提高了检测精度。
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公开(公告)号：CN103822633B
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201410047878.0
申请日：2014-02-11
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C21/20
Abstract: 本发明提供的是一种基于二阶量测更新的低成本姿态估计方法。本发明通过对三轴微机械陀螺、三轴微机械加速度计和三轴磁强计的输出数据，进行滤波处理得到载体的姿态信息。针对在室内或磁干扰较强场所，磁强计输出会使横摇和纵摇误差变大，传统方法难以解决的问题。本方法在滤波的量测更新阶段，创新性地采用二阶量测更新，即先进行加速度计量测更新再进行磁强计量测更新。以此修正标准量测更新算法从而使磁强计更新只影响方位角。利用本方法可以使用低成本的微惯性测量单元和磁强计进行姿态估计，并且估计精度高、实时性好、适应强磁干扰环境。本方法适用于车辆、无人机和船舰等载体的姿态估计。
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公开(公告)号：CN103925930B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410153059.4
申请日：2014-04-17
Applicant: 哈尔滨工程大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明提供的是一种重力仪双轴陀螺稳定平台航向误差效应的补偿方法。采集重力仪双轴陀螺稳定平台的陀螺信号和加速度计信号、GPS输出的位置和速度信号；根据加速度计和陀螺的误差特性方程，获取输出的加速度和陀螺角速率补偿量；引入外部速度阻尼；对外部速度进行滤波，并结合速度阻尼，使载体受机动的影响减少到最小；根据陀螺和加速度计的输出方程，获取航向和航向误差；确定航向误差效应的补偿方案；对测量的重力信号进行水平误差校正。本发明利用GPS提供的外部速度阻尼和纬度信息对航向误差造成的水平误差进行校正。能够有效地提重力仪双轴陀螺稳定平台的水平精度，使陀螺稳定平台在机动后快速恢复稳定，具有较强的现实应用意义。
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