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[发明专利]一种基于双通道的GNSS/INS组合导航辅助方法-CN202310718292.1在审
发明人： 奔粤阳;王奕霏;赵玉新;李倩;吴磊;周广涛;魏廷枭;周一帆;只卓 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双通道的GNSS/INS组合导航辅助方法，进行数据预处理，包括数据归一化、划分数据集、将一维序列信息转换为三维张量信息，将数据输送给双通道LSTM‑GRU模型，令双通道中的模型同时进行训练和预测，两个通道的模型采取同样的模型结构，不同的模型参数，每个通道中的模型均包括LSTM模块、GRU模块，双通道各自单独输出经、纬度增量信息，最后分别对预测结果进行数据积分处理，进而输出GNSS预测轨迹。本发明训练效率更高且保留了模型对历史信息有选择地保留和利用的能力，在辅助GNSS/INS组合导航系统方法中，本发明更具针对性地对经、纬度信息进行预测，令经、纬度信息的预测效果达到最佳。
一种基于双通道 gnss ins 组合导航辅助方法

[发明专利]一种基于双通道的GNSS/INS组合导航辅助方法-CN202310718114.9在审
发明人： 奔粤阳;王奕霏;赵玉新;李倩;吴磊;周广涛;魏廷枭;周一帆;只卓 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-06-16 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双通道的GNSS/INS组合导航辅助方法，采集数据后，进行数据预处理，包括数据归一化、划分数据集、将一维序列信息转换为三维张量信息，将数据输送给双通道CNN‑Residual‑LSTM模型，令双通道中的模型同时进行训练和预测，两个通道的模型采取同样的模型结构，不同的模型参数，每个通道中的模型均包括CNN模块、Residual‑LSTM模块，双通道各自单独输出经、纬度增量信息，最后分别对预测结果进行数据积分处理，进而输出GNSS预测轨迹，达到GNSS失效时，利用模型辅助组合导航系统的目的。在辅助GNSS/INS组合导航系统方法中，本发明更具针对性地对经、纬度信息进行预测，效果更佳。
一种基于双通道 gnss ins 组合导航辅助方法

[发明专利]一种基于剪枝最小二乘的多普勒计程仪标定方法及装置-CN202310553806.2在审
发明人：李帅阳;赵玉新;奔粤阳;李倩;辛傲;李恒;龚胜;方时铮;邓子豪;李紫璇 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：一种基于剪枝最小二乘的多普勒计程仪标定方法及装置，涉及组合导航技术领域，解决的技术问题为“如何提供一种在复杂环境下实现准确标定的多普勒计程仪标定方法”，方法包括：构建标定数据集；从所述标定数据集中随机选取多个数据点，作为当前第一子数据集；对当前第一子数据集中的各个数据点进行基于最小二乘估计的标定参数计算，迭代第一子数据集直至第一子数据集的第一方差和不大于对应的第一阈值；迭代第一子数据集及第二阈值直至所述第三子数据集的最小第三方差和大于所述第二阈值；将上述步骤重复执行预设次数，选择其中最小的第二阈值所对应的最小二乘估计标定参数；该方法利用剪枝最小二乘估计的高崩溃点特性，获得更准确的标定结果。
一种基于剪枝最小多普勒计程标定方法装置

[发明专利]一种基于改进最小二乘的捷联惯性导航多普勒计程仪标定方法、计算机设备及介质-CN202310553805.8在审
发明人：李帅阳;赵玉新;奔粤阳;李倩;李恒;龚胜;方时铮;邓子豪;辛傲;王志伟 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：一种基于改进最小二乘的捷联惯性导航多普勒计程仪标定方法、计算机设备及介质，属于组合导航技术领域，解决了传统的最小二乘DVL标定方法缺乏对病态问题的处理，难以获得准确的标定参数的问题，包括：运载体经过对准后进入组合导航模式，经组合导航滤波后进行解算得到更精确的速度；将SINS和GPS组合导航系统解算得到的速度与DVL的速度进行改进最小二乘估计，实现对病态的DVL标定问题的求解。本发明适用于水下导航定位应用场景。
一种基于改进最小惯性导航多普勒计程标定方法计算机设备介质

[发明专利]基于迭代奇异谱分析的舰船升沉测量方法及系统-CN202310575856.0在审
发明人：龚胜;刘利强;奔粤阳;李倩;方时铮;李帅阳;李恒;邓子豪;王健成;荆英迪 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-05-19 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于迭代奇异谱分析的舰船升沉测量方法及系统，属于惯性导航技术领域，其中，该方法包括：采集捷联惯性导航设备的陀螺仪和加速度计在载体坐标系的三轴输出信号；利用捷联导航解算算法处理三轴输出信号得到天向加速度信号；对天向加速度信号进行迭代奇异谱分析，得到滤除噪声的升沉加速度，并对其进行积分得到一次积分速度；对一次积分速度进行迭代奇异谱分析，得到滤除噪声的升沉速度，并对其进行积分得到二次积分位移；对二次积分位移进行迭代奇异谱分析，得到滤除噪声的升沉位移，并重复执行前述分析过程，直到设备导航工作模式结束。该方法避免了数字滤波器带来的幅相误差，提高了舰船在复杂未知海况条件下升沉测量的精度。
基于奇异谱分析舰船升沉测量方法系统

[发明专利]基于MIMU/里程轮/光电测速模块组合的非开挖管道定位方法-CN202210593233.1有效
发明人：李倩;郭一捷;张强;奔粤阳;赵玉新;吴磊 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-05-27 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： F17D5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于MIMU/里程轮/光电测速传感器组合的非开挖管道定位方法。本发明利用光电测速传感器非接触式测速、不存在打滑的特点，将其与里程轮组合实现冗余测速的目的，并在此基础上利用基于最大相关熵M估计的联邦卡尔曼滤波算法实现对MIMU、里程轮以及光电测速传感器信息的有效数据融合，从而解决里程轮测速信息不稳定导致的管道定位性能下降问题。本发明有效降低里程轮打滑引起的定位误差。
基于 mimu 里程光电测速模块组合开挖管道定位方法

[发明专利]纬度未知条件下动基座大失准角一体化对准方法-CN202211627200.0有效
发明人：李倩;宋进行;奔粤阳;赵玉新;黄鸿殿;徐贵鹏;郭一捷;王万强;聂简 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2022-12-16 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种纬度未知条件下动基座大失准角一体化对准方法，包括以下步骤：采集加速度计比力与陀螺仪角速度并更新转换矩阵；计算重力加速度在载体惯性凝固坐标系投影，并计算重力加速度圆锥投影漂移角；建立动基座下重力加速度圆锥投影漂移角的状态递推方程、SINS状态递推方程；建立动基座下大失准角一体化对准滤波状态方程、对准滤波量测方程；建立大失准角一体化对准滤波模型，并基于简化无迹卡尔曼滤波对状态变量进行估计。本发明采用上述一种纬度未知条件下动基座大失准角一体化对准方法，可以缩短未知纬度条件下的初始对准时间，同时也可以充分利用初始对准阶段的数据进一步提高纬度估计精度，从而达到间接提高对准精度的目的。
纬度未知条件下基座失准一体化对准方法

[发明专利]一种基于时间窗注意力机制的惯导长时辅助校正方法-CN202310616545.4在审
发明人：赵玉新;魏廷枭;奔粤阳;吴磊;李倩;王奕霏;周一帆;只卓 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-05-29 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于时间窗注意力机制的惯导长时辅助校正方法，将采集的陀螺、加速度计数据和纯惯导解算的姿态、速度、位置数据作为输入数据，每个采样间隔下位置的增量信息作为输出数据；利用输入数据和输出数据对优化后的长短期记忆神经网络进行训练；在GPS中断时将上述采集的数据作为训练好的优化后LSTM网络的输入，对位置增量进行预测。训练期间，输入数据首先经过卷积神经网络处理，完成数据的解耦；解耦的数据将通过线性全连接层，输入到时间窗注意力机制的LSTM‑GRU网络中进行训练，本发明对惯性导航定位的更长时间预测，同时相对常规LSTM网络，提高了拟合能力。
一种基于时间注意力机制惯导长时辅助校正方法

[发明专利]一种基于多重傅里叶线性组合器的舰船升沉测量方法-CN202310675469.4在审
发明人：方时铮;奔粤阳;赵玉新;李倩;龚胜;李帅阳;李恒;邓子豪;李紫璇;房好文 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-06-08 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本申请公开了一种基于多重傅里叶线性组合器的舰船升沉测量方法，属于升沉测量领域，包括：通过捷联式惯性导航系统获取载体坐标系下的垂向加速度并对其进行N点快速傅里叶变换，得到海浪涌动的相关频域信息；构建垂速综合滤波器，对垂向加速度进行滤波并得到垂向速度；通过KF‑BMFLC拟合模型对垂向速度进行拟合，并通过KF‑BMFLC补偿模型对拟合后的垂向速度进行幅相补偿，得到目标垂向速度；构建升沉综合滤波器，对目标垂向速度进行滤波得到升沉位移；通过KF‑BMFLC拟合模型对升沉位移进行拟合，并通过KF‑BMFLC补偿模型对拟合后的升沉位移进行幅相补偿，得到目标升沉位移。适用于需要高精度的测量和控制场景。
一种基于多重傅里叶线性组合舰船升沉测量方法

[发明专利]基于迭代自适应观测器的无人舰艇故障估计方法-CN201911373563.4有效
发明人：陈力恒;付沙沙;陈杨;李倩;李丽雅;赵玉新;刘厂;奔粤阳 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2019-12-27 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G05B23/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于迭代自适应观测器的无人舰艇故障估计方法，属于无人舰艇控制技术领域；包括通过坐标变换将同时含有舵机失效、传感器故障的无人水面艇模型分解为两个子系统，其中子系统1只含有舵机故障，子系统2只含有传感器故障；针对子系统1，设计自适应故障观测器估计舵机效率因子；针对子系统2，设计迭代自适应故障观测器估计传感器故障；建立子系统1与子系统2的误差方程，判断误差系统的稳定性。本发明可实现对无人艇系统故障情况的准确估计，并给出故障发生的时间、发展的过程以及故障的严重程度等信息，便于操作中心对于无人艇安全性的监控；本发明还可对无人艇的舵机失效情况与传感器故障同时进行估计，减低了容错设计的成本。
基于自适应观测器无人舰艇故障估计方法

[发明专利]一种ARU正置与倒置安装的水平姿态测量方法-CN202111410041.4有效
发明人： 奔粤阳;任祐黎;赵玉新;吴磊;李倩;周广涛;高倩倩;李帅阳;龚胜;魏廷枭 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种ARU正置与倒置安装的水平姿态测量方法，包括以下步骤：1.对ARU姿态参考单元系统进行初始对准；2.以水平失准角和陀螺漂移作状态量初始化卡尔曼滤波器；3.递推k时刻的姿态四元数Qk；4.计算修正前的k时刻的水平姿态角；5.卡尔曼滤波时间更新；6.选取加速度计输出fp做量测量进行量测更新，利用更新后的状态量对修正前的k时刻的水平姿态角进行修正，并对其进行处理获得正确的水平姿态角。重复进行步骤3‑6就完成了ARU正置与倒置安装的水平姿态的测量。本发明解决了ARU正置与倒置安装情况下的水平姿态测量的问题。
一种 aru 倒置安装水平姿态测量方法

[发明专利]基于变结构多模型的载体挠曲变形角的估计方法-CN202111411531.6有效
发明人： 奔粤阳;王健成;赵玉新;吴磊;李倩;周广涛;李帅阳;臧新乐;龚胜;侯靓 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2021-11-25 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明提供了基于变结构多模型的载体挠曲变形角的估计方法，首先根据载体挠曲变形建立13个子模型，5个模型群；其次利用运行的模型群中的子模型的最大模式概率与检测门限比较作为激活候选模型群的决策；再利用加权残差的平方和作为模型群切换的“硬”规则，选择最合适的模型群；最后在选择最合适的模型群进行交互式模型滤波，输出最终的挠曲变形角的估计。本发明能够较快的估计出具有较高精度的载体挠曲变形角，有效降低了挠曲变形的影响。
基于结构模型载体挠曲变形估计方法

[发明专利]基于置信度分析的高精度惯导信息融合方法-CN202310168156.X在审
发明人：赵玉新;邱天;奔粤阳;李倩;吴磊;周广涛;侯靓;王坤;张睿 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-02-24 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明的目的在于提供基于置信度分析的高精度惯导信息融合方法，包括如下步骤：设计纯惯导系统和高精度惯导的系统的综合误差状态，构造综合误差状态方差；建立观测方程，搭建离散卡尔曼滤波的方程；将纯惯导系统与每一套高精度系统分别进行卡尔曼滤波；计算各系统的置信指标，从而通过置信指标计算归一化置信指标，实现多到高精度系统的加权信息分配。本发明针对多套高精度惯导系统之间缺少信息融合和有效协同定位的问题，借助纯惯导系统建立综合误差状态和状态方程并进行卡尔曼滤波，根据综合速度误差状态的二阶中心距计算各高精度系统的置信指标和归一化置信指标，从而实现基于置信度分析的高精度惯导信息融合，提高了系统的导航精度和可靠性。
基于置信分析高精度信息融合方法

[发明专利]一种基于SINS/DVL组合导航系统的外量测信息补偿方法-CN201810869547.3有效
发明人： 奔粤阳;陈海南;吴磊;周广涛;李倩;藏新乐;孙炎;王坤;崔文婷;高倩倩 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2018-08-02 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01S19/52 文献下载
摘要：本发明涉及组合导航系统领域，具体涉及一种基于SINS/DVL组合导航系统的外量测信息补偿方法。根据全球定位GPS系统得到载体初始时刻位置信息，导入导航计算机中，进行光纤陀螺捷联惯导SINS系统预热，根据光纤陀螺仪和石英加速度计得到载体姿态角，进行初始对准并建立初始捷联矩阵，根据惯性组件IMU得到载体的角运动和线运动信息，进行导航解算，得到捷联矩阵建立卡尔曼滤波模型，修正得到经卡尔曼滤波模型修正后捷联矩阵根据DVL测速的SINS/DVL量测方程，将步骤四所述的经卡尔曼滤波模型修正后捷联矩阵补偿到DVL测速。本发明能够在载体航行过程中通过估算载体的姿态，并将其补偿给DVL测速误差,来抑制DVL测速误差，提高DVL测速精度，且方法简单，易操作。
一种基于 sins dvl 组合导航系统外量测信息补偿方法

[发明专利]一种电磁计程仪辅助的船舶组合导航方法-CN202310212907.3在审
发明人： 奔粤阳;王健成;李倩;赵玉新;臧新乐;龚胜;侯靓;吴磊;周广涛 -专利权人：哈尔滨工程大学
申请日： 2023-03-08 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种电磁计程仪辅助的船舶组合导航方法，首先根据洋流和量测噪声时变对电磁计程仪测速产生的影响，建立1个固定模型集，包含2个子模型，并通过期望模型扩充的方法去自适应生成1个模型集；其次利用基于平均场理论的变分贝叶斯，对状态向量和量测噪声的协方差矩阵的耦合项进行解耦，并推导出的新的自适应滤波公式；再分别将固定模型集和期望模型集的交互式多模型IMM自适应滤波的结果进行估计融合；最后将融合后的估计结果去修正捷联惯性导航系统解算的姿态、速度和位置。本发明能够消除洋流和量测噪声时变的影响，有效的提高了船舶组合导航的定位精度。
一种电磁计程辅助船舶组合导航方法

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