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[发明专利]一种地下空间导航定位方法及导航定位系统-CN202310031552.8在审
发明人：郭玉胜;管春洋;陈静;张东明;王迪;宋雅兰;曾强;孙雪丽;周东灵;张晓磊 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2023-01-10 - 公布日： 2023-05-05 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种地下空间导航定位方法及导航定位系统，该导航定位方法包括：控制全站仪在地下空间进行自主设站；利用全站仪自动追踪设置在移动目标上的定位棱镜以获取第一位置信息；利用激光雷达里程计获取第一速度信息，利用里程计获取第二速度信息，利用惯导装置解算得到姿态信息、第三速度信息和第二位置信息；通过信息处理器根据第一位置信息、第一速度信息、第二速度信息、姿态信息、第三速度信息和第二位置信息建立数据融合滤波器，通过卡尔曼滤波得到移动目标的组合导航定位结果和导航精度自评价结果。与现有技术相比，本发明的技术方案能够解决现有技术中地下空间导航定位精度低、实时性差且易受地下空间复杂环境影响的技术问题。
一种地下空间导航定位方法系统

[发明专利]初始姿态最优估计方法-CN201911211612.4有效
发明人：庄广琛;裴新凯;邓亮;王万征;王海军;周东灵;刘崇亮;王旒军 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2019-12-02 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01C21/08 文献下载
摘要：本发明涉及惯性导航技术领域，公开了一种初始姿态最优估计方法。其中，该方法包括：计算重力矢量在体坐标系下的测量值和重力矢量在参考坐标系下的测量值基于测量值和测量值计算损失函数构造矩阵K；计算损失函数构造矩阵K的特征值λi和特征向量qi；根据特征值λi和特征向量qi计算扩展矩阵H及其伴随矩阵H*；基于伴随矩阵H*得到初始姿态最优解。由此，能够有效提高单位置条件下的初始姿态估计精度。
初始姿态最优估计方法

[发明专利]一种用于中原人居环境研究的VR实验教学系统-CN202210542656.0在审
发明人：朱婉莹;苏洪恩;皇甫舟楠;郑超莉威;周东灵 -专利权人：周口师范学院
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： G09B5/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于中原人居环境研究的VR实验教学系统，包括：VR课程设计模块、教学云平台和VR交互模块，VR课程设计模块用于教师进行VR教学课程的设计，并上传至教学云平台，教学云平台对VR课程设计模块上传的课程资源进行整合，并将课程资源发送至VR交互模块，教师和学生通过VR交互模块进入VR虚拟居住环境，VR交互模块将教师以及学生的虚拟操作信息发送至教学云平台，教学云平台对接收的课程资源进行存储和整理，并对教师的虚拟操作信息进行记录以及对学生的虚拟操作信息进行记录和评价，本发明可使得学生对中原人居环境的立体感理解更加透彻，并提高学生的学习乐趣，可以不受时空限制，减少学生对中原人居环境进行实际考察的局限性。
一种用于中原人居环境研究 vr 实验教学系统

[发明专利]一种惯导/相机安装误差标定方法-CN201611150018.5有效
发明人：刘崇亮;刘垒;扈光锋;曲雪云;周东灵;林翰;徐兴华 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2016-12-14 - 公布日： 2021-07-13 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明属于视觉导航与组合导航技术领域，具体涉及一种惯导/相机安装误差标定方法。本方法包括如下步骤：步骤一、系统安装及其连接方式；步骤二、转台旋转并记录数据；步骤三、构建12个未知量的方程组并计算；步骤四、输出结果。本发明提出的标定方法无需激光扫描仪与差分卫星导航系统等繁重的设备，而是利用转台与标定板，在室内即可完成惯导与相机之间安装误差的标定，提高了工作效率，降低了标定成本。
一种相机安装误差标定方法

[发明专利]一种基于信息融合滤波的陀螺稳定座架角度确定方法-CN201610341312.8有效
发明人：扈光锋;曲雪云;张凌宇;张丛巨;林思刚;张士钰;刘垒;刘崇亮;周东灵;林翰;徐兴华 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2016-05-20 - 公布日： 2021-06-08 - 主分类号： G01C19/00 文献下载
摘要：本发明属于航空测绘技术，具体公开了一种基于信息融合滤波的陀螺稳定座架角度确定方法。采用信息融合的方法解决了倾角传感器在高频时敏感到的陀螺稳定座架角度信息失真问题。当陀螺稳定座架处于不大于某一环境频率的工作环境下，采用请教传感器敏感到的角度信号通过低通滤波后作为陀螺稳定座架的角度信息；当陀螺稳定座架处于小于某一环境频率的工作环境下，采用速率陀螺敏感到的角速度信号通过高通滤波后进行积分运算作为陀螺稳定座架的角度信息，实现了陀螺稳定座架利用自身的传感器(倾角传感器和速率陀螺)准确敏感陀螺稳定座架角度信息的功能。
一种基于信息融合滤波陀螺稳定角度确定方法

[发明专利]一种基于惯导/DVL/USBL组合的惯导误差估计方法-CN201610068960.0有效
发明人：林翰;周东灵;徐兴华;刘崇亮;扈光锋;曲雪云;刘垒;李文耀 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2016-02-01 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明属于惯导技术，具体公开一种基于惯导/DVL/USBL组合的惯导误差估计方法，包括同步采集惯导的位置和速度、DVL的速度、USBL的位置等测试数据，并设计三个通过经典Kalman滤波实现的滤波器的配合：采用子滤波器1实现惯导/DVL组合、采用子滤波器2实现惯导/USBL组合，采用主滤波器，获得惯导误差的高精度估计；从而实现了高环境适应性，低位置累计误差的惯导误差估计方法。
一种基于 dvl usbl 组合误差估计方法

[发明专利]一种离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法-CN201610069048.7有效
发明人： 周东灵;林翰;刘崇亮;徐兴华;扈光锋;刘垒;曲雪云;李文耀 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2016-02-01 - 公布日： 2020-07-24 - 主分类号： G01S7/497 文献下载
摘要：本发明属于误差标定领域，具体公开一种离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法，包括步骤1：选定合适的标校地物；步骤2：展外场车载试验，采集POS和雷达数据；步骤3：解算安装误差，通过迭代的方法依次解算出三个安装误差角Δγ、Δθ、Δψ，从而实现将三维相对位置坐标精确投影到WGS‑84坐标系；通过设计建筑物和试验车的试验场景，实现了理论计算与实地检测的统一，高效准确地实现了离线快速实现POS/激光雷达安装误差标定的方法。
一种离线快速实现 pos 激光雷达安装误差标定方法

[发明专利]一种用于无人机着网回收的光学相对测量方法-CN201811127540.0在审
发明人：徐兴华;刘崇亮;刘垒;扈光锋;曲雪云;周东灵 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2018-09-27 - 公布日： 2020-04-03 - 主分类号： G01C11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于无人机着网回收的光学相对测量方法，它包括下述步骤：(1)对采集到的图像进行高斯滤波；(2)阈值搜索，并对图像进行二值化；(3)利用形态学滤波完成网格的消除；(4)边缘检测，提取9个圆轮廓；(5)输出结果，采用PNP算法实现无人机与移动平台间相对位姿测量。本发明的优点是，本发明提出的着网回收的相对光学测量方法无需无线电、差分卫星、惯导等繁重的设备，而是利用相机采图，对图像进行抗网格处理，从而完成无人机与移动平台之间的相对位姿关系测量，提高了无人机使用的灵活性。
一种用于无人机回收光学相对测量方法

[发明专利]一种惯性/DVL/USBL安装误差标定方法-CN201410490175.5有效
发明人：林翰;刘峰;王翌;李文耀;扈光锋;徐策;刘辉;周东灵;徐丹 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2014-09-23 - 公布日： 2018-07-20 - 主分类号： G01C25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种惯性/DVL/USBL安装误差标定方法。首先，定义坐标系：a)导航坐标系n；b)载体坐标系b；c)DVL设备坐标系s；d)USBL基阵坐标系a；然后，进行误差标定，包括如下步骤：步骤1、惯导/DVL安装误差标定；步骤2、惯导/USBL安装误差标定。本方法依照最优标定几何模型，将惯导/DVL设备组合旋转90°，使用旋转前后的惯性、DVL、GPS测量数据进行惯导/DVL安装误差标定；沿环形轨迹航行，使用正反向环形轨迹上的惯性、USBL、GPS测量数据进行惯导/USBL安装误差标定，获得高精度的安装误差标定结果。
一种惯性 dvl usbl 安装误差标定方法

[发明专利]一种陀螺稳定座架的非线性滑模变结构控制方法-CN201510736918.7有效
发明人：张丛巨;林思刚;扈光锋;曲雪云;张士钰;刘垒;刘崇亮;周东灵;林翰;徐兴华 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2015-11-03 - 公布日： 2018-06-26 - 主分类号： G01C21/18 文献下载
摘要：本发明属于一种滑模变结构控制方法，特别涉及一种陀螺稳定座架的非线性滑模变结构控制方法；首先建立非线性滑模变结构控制求解SMVSC控制器方程；其次利用SMVSC控制器方程采集速率陀螺、倾角传感器、光电码盘信息，SMVSC输出的控制量经功率放大器进行放大后驱动直流力矩电机，再经减速器减速后输出转矩传送到俯仰、方为或滚动框架上，抵消俯仰、方为或滚动框架上干扰力矩，使俯仰、方为或滚动框架始终保持与水平面平行；对SMVSC控制器方程在MATLAB中进行仿真调试，直到陀螺稳定座架的俯仰通道的稳定精度满足设定要求。本发明利用SMVSC控制器校正各通道的速度回路、位置回路，提高了陀螺稳定座架的稳定控制精度、动态可靠性，抑制了回路的非线性因素的干扰。
滑模变结构控制陀螺稳定控制器座架俯仰滚动减速器直流力矩电机动态可靠性非线性因素功率放大器倾角传感器仿真调试俯仰通道光电码盘输出转矩速度回路速率陀螺位置回路稳定控制后驱动控制量求解校正抵消平行放大减速采集输出

[发明专利]一种基于反向导航的Kalman滤波算法-CN201110273048.6有效
发明人：尚克军;李文耀;周东灵;张勤拓;扈光锋;刘辉;周祖洋;邱宏波;刘峰 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2011-09-15 - 公布日： 2013-03-27 - 主分类号： G01C21/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种反向组合导航算法，公开了一种基于反向导航的Kalman滤波算法。目的在于提供一种反向惯性/GPS组合导航算法，对POS存储的惯性、GPS量测数据反序，进行由后向前的反向导航解算，并利用Kalman滤波技术实现惯性/GPS组合导航。通过建立反向惯性导航的姿态矩阵和速度、位置的更新方程，给出了速度、位置和姿态角的误差方程，并在此基础上选择了反向Kalman滤波器的状态量和观测量，进而给出反向Kalman滤波器的滤波模型。对惯性/卫星数据进行时间序列上由后向前的反向处理后，即可根据本发明提供的方法进行反向惯性/GPS组合导航，此方法的优点在于：提供了一种新的后处理方式，为提高POS的精度开辟了一条新路径，同时拓展Kalman滤波系数应用范围。
一种基于反向导航 kalman 滤波算法

[发明专利]一种正反向组合导航结果融合的POS后处理方法-CN201110273066.4有效
发明人：扈光锋;周祖洋;周东灵;李文耀;尚克军;张勤拓;王子静;王黎斌;谢仕民 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2011-09-15 - 公布日： 2013-03-27 - 主分类号： G01C21/00 文献下载
摘要：本发明属于一种POS数据的后处理方法，具体涉及一种正反向组合导航结果融合的POS后处理方法。目的是实现正、反向组合导航结果的最优融合，获得全局最优的高精度位置姿态后处理结果。正、反向组合导航结果融合方程的表达形式如下：N＝(P1+P2)-1(P2N1+P1N2)，P1表示正向组合导航的误差估计协方差阵，N1表示正向组合导航的结果；P2表示反向组合导航的误差估计协方差阵，N2表示反向组合导航的结果，N表示POS的后处理结果。本发明的优点是采用导航结果融合方程对正、反向的组合导航结果进行融合处理，可以获得全局优于两个单向过程的位置姿态后处理结果。
一种反向组合导航结果融合 pos 处理方法

[发明专利]一种闭环正向滤波结合反向平滑的POS后处理方法-CN201110273046.7无效
发明人： 周东灵;李文耀;尚克军;张勤拓;扈光锋;周祖洋;刘辉;谢仕民;邱宏波;刘峰 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2011-09-15 - 公布日： 2013-03-27 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明属于POS后处理方法，具体涉及一种闭环正向滤波结合反向平滑的POS后处理方法。目的是提供一种高精度的位置姿态后处理方法。包括：卡尔曼滤波的步骤，和反向R-T-S平滑的步骤，其中，将正向Kalman滤波估计出的水平速度误差和高度误差，通过反馈控制参数实时反馈到惯性导航解算的输入端，进而抑制惯性速度和位置的发散，提高误差模型的线性度，并在此基础上对滤波估计量进行反向R-T-S平滑，从而得到POS的高精度位置姿态后处理结果。优点在于：满足POS的应用需求，提供高精度的位置和姿态信息给相关图像处理系统(例如包括雷达，或者相机)等等。
一种闭环正向滤波结合反向平滑 pos 处理方法

[发明专利]基于互补滤波器的成像负载稳定系统控制信息预处理方法-CN201110273070.0无效
发明人：扈光锋;王子静;李文耀;尚克军;周祖洋;谢仕民;张凌宇;王黎斌;刘辉;徐策;徐丹;张勤拓;周东灵;李邦清;刘峰 -专利权人：北京自动化控制设备研究所
申请日： 2011-09-15 - 公布日： 2012-05-02 - 主分类号： G01C1/00 文献下载
摘要：本发明属于一种成像负载稳定系统控制信息预处理方法，具体涉及一种基于互补滤波器的成像负载稳定系统控制信息预处理方法。目的是提高对成像负载稳定系统角运动信息的测量性能。该方法包括如下步骤：根据倾角传感器与速率陀螺的传输特性建立传输模型；根据倾角传感器与速率陀螺的传输模型得到互补的高、低通滤波器；通过低通滤波器对倾角传感器输出进行滤波，获得低频区域信息，通过高通滤波器对速率陀螺输出进行滤波后积分，获得高频区域信息；将低频区域信息与高频区域信息进行融合，获得平台角度信息的估计值。该方法实现了成像负载稳定系统角度信息的低成本、高精度、宽动态的测量。
基于互补滤波器成像负载稳定系统控制信息预处理方法

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