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[发明专利]一种基于KLD重采样的抗差自适应UFastSLAM自主导航方法-CN202211061382.X在审
发明人：王立辉;翟鸿启;蔡体菁;应泽华;孟骞 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：一种基于KLD重采样的抗差自适应UFastSLAM自主导航方法，包括步骤：1、在载体位姿估计阶段，融入抗差自适应因子，利用抗差自适应无迹粒子滤波算法(RAUPF)对载体位姿进行估计；2、在特征状态估计阶段，利用抗差自适应无迹滤波算法(RAUKF)对环境特征的位置信息进行估计更新；3、在粒子重采样阶段，采用基于KL散度的自适应粒子重采样方法在线实时调整所需的粒子数，在保证精度的情况下提高算法的实时性。该方法可以适用于量测噪声时变且量测信息中有异常干扰时的环境，改善因异常扰动和噪声统计特性不准确等因素而引起的载体定位精度下降及实时性不高的问题。
一种基于 kld 采样自适应 ufastslam 自主导航方法

[发明专利]一种概率栅格地图的处理方法、装置及存储设备-CN202210428060.8在审
发明人：邵锦江;刘啸星;徐孝萍;蔡体菁 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-04-22 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G06T11/20 文献下载
摘要：一种概率栅格地图的处理方法、装置及存储设备，包括以下方法：获取概率栅格地图，根据实际需要对地图分辨率进行调整的一种概率栅格地图分辨率调整方法；根据概率栅格地图规模，能够对概率栅格地图进行编码压缩进而得到一种压缩栅格地图的一种概率栅格地图编码方法；能够对所述的一种压缩栅格地图进行解码进而得到一种概率栅格地图的一种压缩栅格地图解码方法。本申请提供的概率栅格地图处理方法能够调整概率栅格分辨率，能够根据地图的规模和实际需求对概率栅格地图进行编码压缩得到一种二进制表示的压缩栅格地图，节省了栅格地图所需的存储空间，增加了栅格地图应用范围。
一种概率栅格地图处理方法装置存储设备

[发明专利]一种提高存储效率的机器人室内地图及其生成方法-CN202110499856.8有效
发明人：邵锦江;蔡体菁 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-05-08 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：针对机器人室内地图构建技术，本发明提出一种提高存储效率的机器人室内地图，并公开了与该地图匹配的地图生成方法。本发明提出的机器人室内地图能够有效地解决现有栅格地图的编码冗余与空间冗余问题，提高机器人室内地图存储效率80％以上。本发明公开的本发明提出一种提高存储效率的机器人室内地图生成方法首先使用控制器操控机器人在未知的室内环境中移动，里程计数据对机器人定位，激光雷达传感器提供环境观测数据，从而更新占用概率地图；然后将占用概率地图转化为栅格地图，再得到简化的栅格地图；最后利用简化栅格地图生成本发明提出的一种高存储效率的机器人室内地图。
一种提高存储效率机器人室内地图及其生成方法

[发明专利]基于捷联式航空重力矢量仪测量的重力扰动矢量计算方法-CN202111459588.3在审
发明人： 蔡体菁 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-12-01 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明公开基于捷联式航空重力矢量仪测量的重力扰动矢量计算方法。重力扰动矢量通过两步计算得到，第一步根据捷联式航空重力矢量仪与差分GNSS组合系统导航算法，得到捷联式航空重力矢量仪在当地地理坐标系中的东向、北向和天向比力；第二步建立捷联式航空重力矢量仪重力扰动矢量状态方程和观测方程，采用向前和平滑卡尔曼滤波算法，得到重力扰动矢量。
基于捷联式航空重力矢量测量扰动计算方法

[发明专利]一种重力相关时间倒数确定方法-CN201911303258.8有效
发明人： 蔡体菁 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-12-17 - 公布日： 2021-07-23 - 主分类号： G01V7/06 文献下载
摘要：本发明公开一种重力相关时间倒数确定方法，在重力测量数据处理中，把重力异常看作为时间域的平稳随机过程，用2阶、3阶或m阶高斯马尔可夫模型来描述它，重力相关时间倒数是该重力异常模型的重要参数；根据动基座重力测量过程中的重力传感器误差均方根和全球导航卫星系统高度误差均方根、先验重力均方根和重力滤波截止频率，确定2阶、3阶或m阶高斯马尔可夫模型的重力相关时间倒数；本发明提供的一种重力相关时间倒数确定方法，能够调整动基座重力测量数据处理中的正反卡尔曼滤波器，能够获得高精度和高波长分辨率的重力异常值。
一种重力相关时间倒数确定方法

[发明专利]一种根据步伐可信度估计的计步方法-CN201711273920.0有效
发明人： 蔡体菁;许奇梦 -专利权人：东南大学
申请日： 2017-12-05 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： G06F17/18 文献下载
摘要：本发明公开一种根据步伐可信度估计的计步方法，对垂向加速度和前向加速度数据作两次步伐可信度估计；第一次估计时，计算两轴数据的近似标准差，根据近似标准差的大小滤除一部分静止或微小动作步态；第二次估计时，计算时间窗内的高阈值和低阈值，根据二者差值判别出存在可信步伐的时间窗；在满足条件的时间窗内遍历垂向加速度数据点，依据其与低阈值、中阈值的比较检测到步伐变化的时间点；本发明方法精度高，计步效果好，实时性强。
一种根据步伐可信度估计方法

[发明专利]水下导航与重力测量一体化系统-CN202010554630.9有效
发明人： 蔡体菁 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-06-17 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： G01V7/02 文献下载
摘要：本发明公开水下导航与重力测量一体化系统，包括3个激光陀螺仪、3个摆式挠性加速度计、3个重力传感器、转位与测角装置、温度传感器、温度控制箱、多普勒计程仪、深度计、2个计算机、数据采集处理平台、LCD显示和电路板。3个陀螺仪和3个加速度计放置在转位机构上，构成激光陀螺单轴旋转惯性测量单元；重力传感器放在温度控制箱中，与激光陀螺单轴旋转惯性测量单元刚性固联。数据采集处理平台实时处理记录各传感器信号。2个计算机分别计算水下导航与重力测量一体化系统的导航参数和当地重力值。本发明提供的水下导航与重力测量一体化系统，能够满足水下运载体长航时、高精度、低成本的导航和重力测量需求。
水下导航重力测量一体化系统

[发明专利]一种水下捷联式重力测量数据处理方法-CN202010632799.1有效
发明人： 蔡体菁;吴黎明 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-07-04 - 公布日： 2021-04-23 - 主分类号： G01V7/06 文献下载
摘要：本发明公开一种水下捷联式重力测量数据处理方法，包括对激光陀螺单轴旋转捷联惯性导航系统的位置进行误差估计与补偿，再经低通滤波器，得到准确的位置；以新的准确位置和计程仪的速度和深度计的水深作为捷联式重力仪的外观测量，应用扩展卡尔曼滤波，计算出当地地理坐标系下的加速度计比力值；经重力各项改正后，用正反综合卡尔曼滤波，得到当地重力异常值。本发明提供的一种水下捷联式重力测量数据处理方法，能够满足水下长时间、高精度、低成本的捷联式重力测量需求。
一种水下捷联式重力测量数据处理方法

[发明专利]一种旋转加速度计重力梯度仪运动误差事后补偿方法-CN201811651176.8有效
发明人： 蔡体菁;喻名彪 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-12-31 - 公布日： 2021-03-09 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开一种旋转加速度计重力梯度仪运动误差事后补偿方法，在动基座重力梯度勘探中，记录重力梯度仪的角运动、线运动，在勘探结束后，基于旋转加速度计重力梯度仪解析模型，剔除重力梯度仪输出数据中的角运动、线运动误差；使用本发明提供的事后运动误差补偿方法，在保证重力梯度仪精度不变的情况下，能够极大的降低重力梯度仪对在线误差补偿系统精度的要求，从而简化旋转加速度计重力梯度仪的电路和机械设计，使旋转加速度计重力梯度仪更简单，成本更低。
一种旋转加速度计重力梯度运动误差事后补偿方法

[发明专利]一种MIMU/旋转北斗短基线双天线的定位定向装置-CN201811295033.8有效
发明人： 蔡体菁;周代金;高帅鹏 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-11-01 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开一种MIMU/旋转北斗短基线双天线的定位定向装置，包括旋转机构模块，BDS模块，MIMU模块，主控导航模块。旋转机构模块由一个单轴电机、编码器与支架组成，支架在电机的控制下作正反180°连续旋转，编码器输出旋转角度数据；BDS模块包括两个北斗天线和BDS板卡；两个北斗天线被安装在由电机带动做正反180°连续旋转的支架上，BDS板卡输出两个天线几何中心的位置、速度、星历数据和载波相位等原始数据信息；MIMU模块放置在所述定位定向装置的底座上；所述主控导航模块由FPGA和DSP组成。本发明所述装置通过短基线双天线和旋转机构正反180°旋转，无需计算整周模糊度就可得到航向角，实现定位定向。本发明所述装置具有尺寸小、成本低、精度高的优点。
一种 mimu 旋转北斗基线天线定位定向装置

[发明专利]一种北斗双天线旋转快速定向方法-CN201711248692.1有效
发明人： 蔡体菁;陈仁;王鑫;许奇梦 -专利权人：东南大学
申请日： 2017-11-30 - 公布日： 2020-11-03 - 主分类号： G01S19/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种北斗双天线旋转快速定向方法，根据卫星载波相位双差值与卫星单位方向向量和基线向量的关系，通过垂直于双天线基线方向的连续旋转，计算出载波相位双差方程中的整周模糊度双差值，进而解算出基线向量，最后得到双天线基线的航向；在卫星信号不发生周跳的情况下，得到的整周模糊度双差值一直有效；也可以通过检测基线长度误差，判断计算的整周模糊度双差值是否失效。本发明方法计算量小，定向速度快，并且精度高，实时性强。
一种北斗天线旋转快速定向方法

[发明专利]一种水下重力无源导航系统-CN202010553987.5在审
发明人： 蔡体菁 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-06-17 - 公布日： 2020-10-02 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发明公开一种水下重力无源导航系统，它由激光陀螺单轴旋转捷联惯性导航系统、光纤陀螺捷联式重力仪、电磁计程仪、深度计、数字重力异常图、3个计算机、数据采集处理平台和LCD显示组成。根据激光陀螺单轴旋转捷联惯性导航系统、光纤陀螺捷联式重力仪、电磁计程仪和深度计信息，计算出重力无源导航系统的位置、速度、姿态和重力值。利用存储在计算机中的数字重力异常图，取相邻两点实测重力变化量与数字重力异常图上对应两点重力变化量差的平方和作为性能指标，进行相关计算，使性能指标最小的点位置为水下重力无源导航系统最优估计位置。本发明提供一种水下重力无源导航系统，它能够满足水下运载体长航时、高精度、低成本的导航需求。
一种水下重力无源导航系统

[发明专利]一种旋转加速度计重力梯度仪标定方法-CN201910117180.4有效
发明人： 蔡体菁;喻名彪 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-02-15 - 公布日： 2020-08-14 - 主分类号： G01V13/00 文献下载
摘要：本发明公开一种旋转加速度计重力梯度仪标定方法，通过改变旋转加速度计重力梯度仪的线运动激励、角运动激励、自梯度激励，一次标定旋转加速度计重力梯度仪的线运动误差系数、角运动误差系数、自梯度模型参数、标度系数。标定的线运动误差系数、角运动误差系数用于重力梯度仪在线运动误差补偿，标定的自梯度模型参数用于自梯度补偿。本发明提供的标定方法，不受标定场所限制，操作简单，适合程序化自标定，具有重要的工程价值。
一种旋转加速度计重力梯度标定方法

[发明专利]一种基于地球自转角速度的重力梯度仪标定方法-CN201810521684.8有效
发明人： 蔡体菁;喻名彪 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-05-25 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： G01V13/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于地球自转角速度的重力梯度仪标定方法，利用重力梯度仪在不同姿态下，地球自转产生的离心梯度激励及环境物体产生的自梯度激励不同，标定重力梯度仪的标度系数及自梯度模型参数。标定时，使重力梯度仪经历不同的姿态角，并记录重力梯度仪及离心梯度检测单元在不同姿态下的输出，即可标定重力梯度仪的标度系数及自梯度模型参数。该标定方法，可由计算机自动运行，实现自标定，该方法仅依靠重力梯度仪本身，不需要依赖外部检测质量即可完成标定，该标定方法，操作简单易实施。
一种基于地球自转角速度重力梯度标定方法

[发明专利]一种动基座旋转加速度计重力梯度仪误差增益系数标定方法-CN201810399936.4有效
发明人： 蔡体菁;喻名彪 -专利权人：东南大学
申请日： 2018-04-27 - 公布日： 2020-02-18 - 主分类号： G01V13/00 文献下载
摘要：本发明公开一种动基座旋转加速度计重力梯度仪误差增益系数标定方法，它通过对重力梯度仪施加不同大小、不同方向、不同频率的加速度，分离重力梯度仪的各项误差，标定各误差增益系数。该标定方法能够标定由重力梯度仪内部加速度计安装失准、加速度计标度系数不匹配、电路不匹配等造成的误差增益系数。该标定方法，操作简单易实施。
一种基座旋转加速度计重力梯度误差增益系数标定方法

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