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[发明专利]一种基于线特征的无人机惯性/视觉着陆导航方法-CN202110928170.6有效
发明人：尚克军;扈光锋;王大元;裴新凯;段昊雨;明丽;庄广琛;刘崇亮;王海军;焦浩;李茜茜 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-08-13 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开一种基于线特征的无人机惯性/视觉着陆导航方法，首先对机场跑道进行图像采集，对跑道边线进行实时特征提取，获取边线及中线的直线方程；通过提前装订的机场跑道宽度与相机内参矩阵，计算边线方程的Plücker坐标；由两条等距平行线计算无穷远处消隐点及消隐线的方程，通过联立方程组解算无人机实时的世界坐标系与相机坐标系之间的姿态转移矩阵，并进行姿态与侧向、垂向位置的求解；将视觉着陆系统解算出的位置信息作为观测量，与惯性导航输出的导航信息构建卡尔曼滤波器进行融合，实现连续自主的导航定位功能。本发明解决了惯性导航误差随时间累积发散与视觉导航解算结果噪声较大的问题。
一种基于特征无人机惯性视觉着陆导航方法

[发明专利]三轴MEMS陀螺组合惯性测量单元标定方法-CN202111031288.5有效
发明人：袁书博;陈安升;徐超;林梦娜;侯凤霞;刘垒;王康 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-09-03 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种三轴MEMS陀螺组合惯性测量单元标定方法，包括：获取在多个不同温度下三轴MEMS陀螺组合惯性测量单元在六个不同位置处的陀螺脉冲数输出，以及在多个不同温度下三轴MEMS陀螺组合惯性测量单元的X轴、Y轴和Z轴分别指天时在多个不同转速下的陀螺脉冲数输出；获取每个温度下的x陀螺、y陀螺和z陀螺的标度因数和安装误差；获取每个温度下的x陀螺、y陀螺和z陀螺的零偏；获取x陀螺、y陀螺和z陀螺经温度补偿后的标度因数、零偏和安装误差；对x陀螺、y陀螺和z陀螺的系统脉冲数输出进行补偿计算获取采样周期内的角度增量。应用本发明的技术方案，能够解决现有技术中无法针对仅含陀螺的惯性测量单元进行标定的技术问题。
mems 陀螺组合惯性测量单元标定方法

[发明专利]三轴MEMS加计组合惯性测量单元标定方法-CN202111031291.7有效
发明人：袁书博;陈安升;徐超;林梦娜;侯凤霞;刘垒;王康 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-09-03 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种三轴MEMS加计组合惯性测量单元标定方法，该方法包括：获取在多个不同温度下三轴MEMS加计组合惯性测量单元在六个不同位置处的加计脉冲数输出；分别获取每个温度下的x加计、y加计和z加计的标度因数、零偏和安装误差；分别获取x加计、y加计和z加计经温度补偿后的标度因数、零偏和安装误差；根据x加计、y加计和z加计经温度补偿后的标度因数、零偏和安装误差对x加计、y加计和z加计的系统脉冲数输出进行补偿计算获取采样周期内的速度增量以完成三轴MEMS加计组合惯性测量单元的标定。应用本发明的技术方案，能够解决现有技术中无法针对仅含加计的惯性测量单元进行标定的技术问题。
mems 加计组合惯性测量单元标定方法

[发明专利]一体化石英振梁侧面电极的加工方法-CN202010678993.3有效
发明人：苏翼;王永胜;车一卓;唐琼;盛洁;刘韧;李海燕;李佳 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： B81C1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一体化石英振梁侧面电极的加工方法，对石英振梁敏感结构利用喷胶和侧面光刻的方法实现了高精度不同极性侧面电极的加工，并保证了侧面电极的尺寸精度，电极与音叉三维石英结构表面的相对位置误差可控制在±1μm之内，在同一侧面上可形成不同极性的电极且加工误差控制在±2μm以内。
一体化石英侧面电极加工方法

[发明专利]一种基于QUEST的INS/DVL安装误差标定方法-CN202010817669.5有效
发明人：王万征;陈静;裴新凯;邓亮;管春洋;张东明 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-08-14 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于QUEST的INS/DVL安装误差标定方法，针对INS/DVL安装误差标定时的大角度非线性问题及安装误差与DVL标度因数误差耦合的问题，首先进行INS体坐标系下的INS、DVL速度矢量预处理，然后基于QUEST的最优四元数求解，最后进行INS与DVL之间安装误差角计算。本发明方法不受DVL标度因数误差及安装误差角度大小影响，可以对惯导系统与DVL间的安装误差进行在线标定。可以适用于各种角度情况下的DVL安装误差标定。
一种基于 quest ins dvl 安装误差标定方法

[发明专利]一种小型化微机电陀螺惯性/卫星组合导航系统-CN202010966075.0有效
发明人：陈安升;扈光锋;侯凤霞;莫平;徐兴华;张凌宇;刘垒;王康;林梦娜;袁书博;徐超 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开一种小型化微机电陀螺惯性/卫星组合导航系统，由顶盖、底座、组合导航测量单元、供电连接器以及卫星接收机射频连接器组成。底座通过螺钉与顶盖和组合导航测量单元连接，为顶盖和组合导航测量单元提供支撑，具有俯仰、滚动和方位三个方向安装基准；组合导航测量单元由惯性测量电路、卫星接收机电路和支撑结构组成；惯性测量电路、卫星接收机电路安装在同一支撑结构上，惯性测量电路由信息处理器、三只陀螺仪、三只加速度计组成。本发明方案将微机电陀螺惯性/卫星组合导航系统惯性测量电路、卫星接收机电路安装在一个结构体上，减少了安装面，结构简化，体积更小。
一种小型化微机陀螺惯性卫星组合导航系统

[发明专利]一种复杂运动状态下行人单步划分方法-CN202110959803.X有效
发明人：王鹏宇;孙伟;李海军;蒋荣;裴玉锋;徐西京;苗宏胜 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C22/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种复杂运动状态下行人单步划分方法，首先，采集多种行进状态和非行进状态下加速度和角速度数据，计算垂向加速度进行过零检测，基于过零点提取加速度的波峰值和波谷值；然后，基于步态周期的经验值引入时频约束，基于加速度峰值的最小门限引入幅值约束，判断峰谷值是否满足两种约束条件；另外，通过角速度数据计算俯仰角，建立俯仰角约束，判断行人是否处于蹲起状态，采集前向和垂向加速度信息，建立二维加速度约束，判断行人是否处于原地跳跃状态；通过上述判断，确定包含波峰、波谷的两相邻过零点区间内是否包含有效单步并进行划分。该方法可以有效提升单步划分精度，实现复杂运动状态下行人高精度航位推算。
一种复杂运动状态行人划分方法

[发明专利]惯导棱镜方位安装偏差标定方法及惯性导航系统-CN202110739551.X有效
发明人：刘畅;徐策;李伟;刘峰;简凯宁 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-06-30 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种惯导棱镜方位安装偏差标定方法及惯性导航系统，该方法包括：将惯性导航系统安装在转台上，控制转台回归零位；将转台绕外环轴逆时针旋转90°，记录第一加速度平均值；控制转台绕外环轴相对于零位顺时针旋转90°，记录第二加速度平均值，计算获取惯性导航系统的滚转轴相对于外环轴的方位安装误差；控制转台回归零位，利用经纬仪测量棱镜的第一目标棱镜方位，将转台绕外环轴旋转180°，利用经纬仪测量棱镜的第二目标棱镜方位，计算获取棱镜与外环轴之间的航向安装误差；根据方位安装误差和航向安装误差计算获取惯导棱镜方位安装偏差。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中惯导棱镜方位安装偏差标定精度低的技术问题。
棱镜方位安装偏差标定方法惯性导航系统

[发明专利]一种带转位机构的惯导系统转台零位标定方法-CN202110936010.6有效
发明人：胡启林;吴亮华;刘玉祝;于杏;李瑞贤;高晓波;危志英;王秋帆;杨槊;张泽;王欣;张吉;盛雪莲 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明提供一种带转位机构的惯导系统转台零位标定方法，包括以下步骤：确定水平基准面，记录惯导的内外环初始零位；对惯导系统进行粗对准；对惯导的内环轴以正反转的方式进行旋转；对惯导系统进行卡尔曼滤波精对准；记录精对准后惯导系统的俯仰角；计算获得外环零位；将外环轴转动到计算获得的外环零位上；控制外环正向旋转90°，转动到位后控制内环轴正向旋转90°，记录转动后的俯仰角θ内；计算获得内环零位θ内0；将内环轴转动到计算获得的内环零位θ内0上。本发明提高转台零位的标定精度，进一步提升旋转调制惯导系统的姿态输出精度。
一种带转位机构系统转台零位标定方法

[发明专利]一种基于惯性数据时频域特征提取的行人步长建模方法-CN202110960526.4有效
发明人：王鹏宇;孙伟;李海军;蒋荣;裴玉锋;徐西京;苗宏胜;徐兴华;晏升辉;刘冲 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-08-20 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于惯性数据时频域特征提取的行人步长建模方法，首先采集非常规步态下的惯性数据，对不同步态的惯性数据进行分段；然后计算单步周期内的步频、加速度方差，构建时域线性步长模型；随后将单步周期内的三轴加速度矢量和信号进行分数阶傅里叶变换，计算变换后的加速度信号的标准差因子和四分位差因子，构建频域线性步长模型；最后利用加权方法融合时域线性步长模型和频域线性步长模型，得到融合步长模型。该方法通过对惯性数据时频域特征的提取、融合，提高多运动状态下基于惯性传感器的行人航位推算精度，解决现有步长建模方法无法直接应用于跑步、侧走、倒走等非常规步态的技术问题。
一种基于惯性数据时频域特征提取行人步长建模方法

[发明专利]基于异源图像匹配的惯性视觉组合导航定位方法及飞行器-CN202110783533.1有效
发明人：尚克军;扈光锋;裴新凯;段昊雨;明丽;王大元;庄广琛;刘崇亮;王海军 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-07-12 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于异源图像匹配的惯性视觉组合导航定位方法及飞行器，该方法包括：将实时图和基准图分别进行正射影像校正，统一实时图和基准图的缩放尺寸；分别获取实时图的第一投影和量化梯度方向直方图以及基准图的第二投影和量化梯度方向直方图；对第一和第二投影和量化梯度方向直方图的相似度进行检测，在第二与第一投影和量化梯度方向直方图的汉明距离最大值的位置，汉明距离最大值所在的位置即为实时图在基准图中的图像匹配位置；将图像匹配位置转换到无人机所在位置作为观测量，基于观测量构建卡尔曼滤波器以实现无人机的惯性视觉组合导航定位。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中异源图像之间难以实现准确稳定匹配的技术问题。
基于图像匹配惯性视觉组合导航定位方法飞行器

[发明专利]面向无人机的惯性、视觉和高度信息融合导航方法-CN202210122642.3有效
发明人：尚克军;李至;扈光锋;庄广琛;裴新凯;李茜茜;段昊雨;明丽;焦浩;刘崇亮;王海军;王大元 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2022-02-09 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向无人机的惯性、视觉和高度信息融合导航方法，该面向无人机的惯性、视觉和高度信息融合导航方法包括：根据无人机实时高度信息获取尺度估计值；根据尺度估计值更新视觉测量信息；视觉传感器采集视觉图像，根据视觉图像进行特征提取和匹配获取惯性传感器的速度初始值；构建惯性残差；根据惯性残差采用两次惯性传感器初始化方法获取IMU惯性参数；根据IMU惯性参数和视觉图像进行惯性视觉联合优化完成位姿估计，进行无人机定位以完成无人机的惯性、视觉和高度信息融合导航。应用本发明的技术方案，能够解决现有技术中导航方法位姿估计精度低、空中飞行时惯性传感器容易发散造成跟踪丢失、计算量复杂等技术问题。
面向无人机惯性视觉高度信息融合导航方法

[发明专利]一种作动/飞行控制系统逐层容错控制方法-CN202310739376.3在审
发明人：王军;黄建;李伟康;高炳东 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G05D1/10 文献下载
摘要：本发明提供一种作动/飞行控制系统逐层容错控制方法，包括以下步骤：按照作动和飞行控制等不同级别对飞行器的总系统及各个分系统进行层级划分，构建从最底层子空间到最高层空间的复合空间；在最底层空间选取故障特征量，利用算子范数计算健康状态指数，并不断以子空间性能指标为新空间基底，计算更高层健康状态指数，直至得到最高层系统健康状态指数；根据得到飞行器的总系统及各个分系统的最高层系统健康状态指数，对飞行器的总系统及各个分系统根据逐层容错控制律进行控制。本发明通过得到飞行器当前系统健康程度的量化表征，实现对系统控制策略的调整和优化，获得更稳定的飞行品质。
一种飞行控制系统容错控制方法

[发明专利]一种基于递推最小二乘的抗扰动粗对准方法-CN202110936292.X有效
发明人：刘畅;徐策;刘峰 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开一种基于递推最小二乘的抗扰动粗对准方法，利用递推最小二乘方法对整个粗对准过程中的速度积分矢量进行二次拟合，用拟合得到的参数外推两个时间点的速度积分矢量，从而减小扰动线运动对粗对准带来的误差。该方法原理清晰，计算简捷，可适应垂直发射风扰、水面波浪、车辆行驶等动态条件，具有广阔的应用前景，能够在军用及民用领域取得良好的社会和经济效益。
一种基于最小扰动对准方法

[发明专利]三维线圈磁场均匀性测试方法及系统-CN202111328697.1有效
发明人：秦杰;刘栋苏;万双爱;魏克全 -专利权人： 北京自动化控制设备研究所
申请日： 2021-11-10 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01R33/12 文献下载
摘要：本发明提供了一种三维线圈磁场均匀性测试方法及系统，该方法包括：选取六个三轴磁阻传感器分别安装在非金属六面体工装块的六个面上；将工装块固定在三维线圈的中心位置，在三维线圈的外部套上磁屏蔽桶及端盖；为Z方向线圈重复提供激励电流、断电过程，根据第一和第二磁阻传感器的磁场值计算获取Z方向线圈的磁场均匀性；为X方向线圈重复提供激励电流、断电过程，根据第三和第四磁阻传感器的磁场值计算获取X方向线圈的磁场均匀性；为Y方向线圈重复提供激励电流、断电过程，根据第五和第六磁阻传感器的磁场值计算获取Y方向线圈的磁场均匀性。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中无法实现小型封闭空间内线圈磁场均匀性的测试的技术问题。
三维线圈磁场均匀测试方法系统