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[发明专利]基于模拟退火算法的主从式多AUV协同系统队形优化方法-CN202310581890.9在审
发明人： 刘锡祥;陈世杰;江美娟;黄永江;章彩霞;陶育杰 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：基于模拟退火算法的主从式多AUV协同系统队形优化方法，方法包括以下步骤：（1）构建主从式多AUV(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)协同定位系统运动模型与量测模型；（2）设计主从式多AUV协同系统定位性能评价函数；（3）设计基于模拟退火算法的性能评价函数寻优即队形优化方法。本发明提供一种优化主从式多AUV协同系统队形的模拟退火算法，在协同定位过程中，通过移动部分AUV的位置，使系统达到最佳定位性能队形，提高协同定位精度。
基于模拟退火算法主从 auv 协同系统队形优化方法

[发明专利]一种基于声呐图像语义分割的海底电缆检测跟踪方法-CN202310554185.X在审
发明人： 刘锡祥;陶育杰 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G06V10/26 文献下载
摘要：一种基于声呐图像语义分割的海底电缆检测跟踪方法，设计了将声呐图像的阴影信息和距离信息添加到声呐图像语义分割数据集的方法，展示了数据集中阴影信息和距离信息的存储及使用方法。设计了一个融合声呐图像阴影信息和距离信息的语义分割模型ARRDs‑Unet，通过递归残差卷积、视觉注意力机制等结构增强模型的特征提取能力；设计了融合声呐图像距离信息的损失函数，通过设置不同距离下声呐图像的训练权重，实现对海底电缆的精确检测。使用PID控制的六自由度AUV模型，具体为：使用x轴方向上的坐标筛选来降低系统的计算复杂度，使用Theil‑Sen估计器实现对海底电缆轨迹的拟合；根据轨迹拟合的结果设计跟踪导航方法，实现AUV对海底电缆的稳定跟踪。
一种基于声呐图像语义分割海底电缆检测跟踪方法

[发明专利]一种基于集中滤波的SINS/DVL/USBL的水下紧组合导航方法-CN202310581889.6在审
发明人： 刘锡祥;章彩霞;虞贺斌;黄永江;陈世杰;陶育杰 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：一种基于集中滤波的SINS/DVL/USBL的水下紧组合导航方法，方法包括以下步骤：（1）选择SINS/DVL/USBL导航算法的状态变量，构建集中滤波的状态方程；（2）根据SINS输出的载体速度信息转换计算DVL坐标系下的原始波束频移信息，以及根据载体位置信息和应答器的位置信息转换计算USBL声学基阵坐标系下的测角信息和斜距信息；（3）构建基于频移量测的SINS/DVL紧组合量测方程和基于相对测量信息的SINS/USBL紧组合量测方程；（4）设计DVL和USBL故障检测与处理机制，并设计对DVL和USBL故障数据进行隔离。本发明提供了一种基于集中滤波的SINS/DVL/USBL的水下导航算法，能有效解决导航定位过程中DVL或USBL数据失效带来的精度损失，并提高了水下定位精度。
一种基于集中滤波 sins dvl usbl 水下组合导航方法

[发明专利]一种基于身份模式验证下的脑电情绪识别方法-CN202310264515.1在审
发明人：李潍;王明明;易洋哲;刘锡祥 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于身份模式验证下的脑电情绪识别方法，其包括以下步骤：1)采集多通道脑电数据，设定基本的身份模式数；2)提取脑电数据的频谱特征，构建脑电通道映射关系和通道连接图，形成三维空间频谱特征；3)基于张量空间度量实现身份模式验证；4)根据通道连接图，设定距离阈值，进而构建通道的共现矩阵；5)采用自动编码器提取图嵌入特征，输入为脑电频谱特征，输出为共现矩阵；6)设计情绪分类器，采用共享的Multi‑Head Attention层和特殊的FeedForward层实现情绪分类。本发明结合了张量学习、图嵌入、注意力机制等方法，针对跨被试者时域不适应等问题提出解决方案，能够有效地提高跨被试者时情绪识别准确率。
一种基于身份模式验证情绪识别方法

[发明专利]一种基于GNSS/SINS/DVL组合的洋流速度最优估计方法-CN202310058983.3在审
发明人： 刘锡祥;江美娟;黄永江;赵炳权;陈瑾杰 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-01-13 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G01S19/52 文献下载
摘要：一种基于GNSS/SINS/DVL组合的洋流速度最优估计方法，方法包括以下步骤：(1)构建包含洋流速度在内的GNSS/SINS/DVL组合导航运动模型；(2)设计洋流速度参数寻优目标函数；(3)设计基于GNSS/SINS/DVL组合的洋流速度最优化估计算法。本发明提供一种基于最优化理论依靠GNSS/SINS/DVL输出数据来估计水平洋流速度的方法，有效的克服了传统卡尔曼滤波算法依赖初始参数、要提前预知仪表先验信息的缺点，提高了估计的效率和准确度。
一种基于 gnss sins dvl 组合洋流速度最优估计方法

[发明专利]一种基于UWB与SINS的组合室内行人导航系统及方法-CN201811607679.5有效
发明人：陈昊;陈玮光;刘锡祥;汪宋兵;张建忠;姚龙华;邓凯;王煜 -专利权人：国网江苏省电力有限公司检修分公司
申请日： 2018-12-27 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于UWB与SINS的组合室内行人导航系统及方法，包括惯性测量单元、导航解算模块、零速检测单元、UWB无线定位单元、磁力计和联邦kalman滤波单元，其中，所述联邦kalman滤波单元对导航解算模块、零速检测单元、UWB无线定位单元和磁力计的输出信号进行数据融合，获得人体运动加速度、航向角和位置信息的误差信号发送至惯性测量单元中用作进行修正。本发明在传统的捷联算法上引入了零速修正技术用于检测零速时刻，在进入超宽带信号区域，利用超宽带提供位置航向角，在非超宽带区域利用磁力计提供航向角，通过联邦kalman滤波融合零速、位置、航向角信息，对导航系统速度、位置、航向进行校正，实现室内人员定位。
一种基于 uwb sins 组合室内行人导航系统方法

[发明专利]一种基于优化对准的SINS/DVL安装误差角标校方法-CN202310033868.0在审
发明人： 刘锡祥;虞贺斌;黄永江;陈瑾杰;赵炳权 -专利权人：东南大学
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种基于优化对准的SINS/DVL安装误差角标校方法，方法包括以下步骤：(1)构建包含安装误差角在内的SINS/DVL组合导航运动模型；(2)设计安装误差角参数寻优目标函数；(3)设计SINS/DVL安装误差角最优化估计算法。本发明提供一种仅依靠SINS和DVL输出数据而进行的安装角度误差实时在线标定算法，在无GNSS信号的复杂水下环境中，有效地估计SINS/DVL之间的安装误差，提高SINS/DVL的组合导航的导航性能。
一种基于优化对准 sins dvl 安装误差校方

[发明专利]轴对称型哥氏振动陀螺仪虚拟进动转速稳定性提升方法-CN202210519610.7在审
发明人：丁徐锴;陈洋;刘锡祥;李宏生;赵立业;黄丽斌 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G01C19/5649 文献下载
摘要：本发明提供轴对称型哥氏振动陀螺仪虛拟进动转速稳定性提升方法，在常规幅度、正交、锁频控制方式与虚拟进动方式下，陀螺谐振子正常工作，本技术利用解调信号对常规全角与虚拟进动控制方式下输出的角度进动信号以及幅度控制电压信号进行解调，将解调后的两路幅值信号进行处理，得到所需提取的增益，将提取的增益补偿给外界控制虚拟进动的激励电压，对影响转速的激励电压进行在线补偿，从而提高虚拟进动转速的稳定性。本发明在不影响哥氏振动陀螺仪正常虚拟进动的前提下，实时提取回路增益，并进行在线补偿，从而使虚拟进动下，哥氏振动陀螺仪转速的稳定性得到提高。
轴对称型哥氏振动陀螺仪虚拟转速稳定性提升方法

[发明专利]一种组合导航相对定位方法-CN201811042886.0有效
发明人： 刘锡祥;许广富;杨文强;马晓爽;刘贤俊 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-09-07 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G01S5/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种组合导航相对定位方法，该方法包括以下步骤：(1)结合TOA测距技术，建立导航相对定位估计模型；(2)考虑测距模型的误差，将坐标估计模型转化为有约束非线性规划问题，利用外部罚函数法能够从非可行解出发逐步逼近可行域的特点，并结合Powell方法能够逼近局部最优解的特点作为最优化求解方法，用于求解目标函数最优解；(3)建立无线通讯和惯导组合导航数学模型，利用卡尔曼滤波融合得出精确相对坐标。
一种组合导航相对定位方法

[发明专利]一种基于机动约束和增量滤波的SINS自辅助导航方法-CN202210617248.7在审
发明人：吴小强;刘锡祥;王子璇;黄永江;罗浩;程相智 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-06-01 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：一种基于机动约束和增量滤波的SINS自辅助导航方法，1驱动AUV做水平方向上的周期性稳态运动，在向指定方向机动的同时，为导航坐标系下的速度添加高频分量；2获取安装在水下AUV上的惯性传感器实时数据；3将步骤2中获得的导航坐标系下的水平速度输入至高通滤波器中，获得一组剔除了低频误差分量的导航坐标系下的水平速度量；4建立卡尔曼滤波器，将步骤3中获得的速度分量的增量作为卡尔曼滤波器的量测量输入至卡尔曼滤波器中，将获得的速度误差量进行补偿，获得自辅助补偿后的高精度定位值。本发明有效解决了SINS定位误差随时间发散的问题，与纯SINS解算的定位方案相比，可以将速度误差限制在一个很小的范围内,对定位精度有较大的提升。
一种基于机动约束增量滤波 sins 辅助导航方法

[发明专利]深潜载人潜水器SINS自辅助导航方法-CN201910509338.2有效
发明人： 刘锡祥;刘贤俊;王艺晓;马晓爽;刘剑威 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-06-13 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开一种深潜载人潜水器SINS自辅助导航方法，包括以下步骤：1、利用载人潜水器上的惯性测量单元(IMU)提供的角运动和线运动测量作为捷联惯性导航系统(SINS)的输入，并行执行两次导航解算算法，输出两组完全相同的导航参数，从而获得两套完全相同的捷联惯性导航系统SINS1和SINS2；2、对步骤1中SINS1输出的水平速度进行频率差异特性分析；3、设计高通无时延数字滤波器，滤除SINS1输出的水平速度中包含的低频速度误差分量，从而获得载人潜水器真实的水平速度；4、利用步骤3获取的真实水平速度，通过kalman滤波与SINS2共同构建速度匹配组合导航，从而获得定位误差不随时间累积的组合导航结果。本发明能够获取导航系下的辅助速度信息，实现定位误差不随时间累积。
载人潜水 sins 辅助导航方法

[发明专利]基于多光谱图像融合的森林非结构化场景分割方法-CN202210521072.5在审
发明人：李旭;郭志峰;徐启敏;刘锡祥;朱建潇 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-05-13 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G06V10/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于多光谱图像融合的森林非结构化场景分割方法，该方法针对森林非结构化场景背景复杂、多光线和阴影干扰等情况，引入增强植被指数(EVI)数据，设计了并行双编码结构来提取RGB与EVI的特征，并在编码过程中形成多模态互补特征。此外，编码阶段还利用扩张卷积增加了网络的感受野，优化了特征提取过程。接着将解码特征与编码产生的融合特征二次融合，得到多光谱融合卷积神经网络，而后对该网络进行训练并输入RGB与EVI图像实现森林非结构化场景的语义分割。本发明有效解决了基于RGB图像的非结构化分割方法容易出现适应性差、误分割的问题，提高了森林非结构化场景语义分割的准确性和鲁棒性。
基于光谱图像融合森林结构场景分割方法

[发明专利]一种基于相对导航的目标联合组网定位方法-CN201811047874.7有效
发明人： 刘锡祥;许广富;杨文强;郭小乐;马晓爽 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-09-07 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于相对导航的目标联合组网定位方法，该方法包括以下步骤：(1)计算从定位人员到主定位人员的信号方位角；(2)计算从定位人员到主定位人员的距离；(3)基于目标移动特性和联合组网定位建立运动模型和相对状态方程；(4)基于从定位人员到主定位人员的距离和信号方位角建立量测方程；(5)采用卡尔曼滤波方法计算从定位人员的位置坐标；(6)利用联合组网定位融合方法对主定位人员位置进行修正。
一种基于相对导航目标联合组网定位方法

[发明专利]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-CN202210232800.0在审
发明人： 刘锡祥;王子璇;吴小强;盛广润;黄永江 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-03-09 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：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。
基于虚拟速度水下无人潜航测流 dvl sins 组合导航方法

[发明专利]一种基于窗循环的加速度计零偏迭代估计方法及系统-CN202011267475.9有效
发明人： 刘锡祥;黄永江;阳媛;王子璇;刘贤俊;马晓爽;盛广润 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-11-13 - 公布日： 2022-04-19 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：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。
一种基于循环加速度计零偏迭代估计方法系统

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