河北工程大学乔海岩获国家专利权
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龙图腾网获悉河北工程大学申请的专利基于GNSS双天线/低精度SINS/DVL的AUV定位定向方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119469133B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510064957.0,技术领域涉及:G01C21/16;该发明授权基于GNSS双天线/低精度SINS/DVL的AUV定位定向方法是由乔海岩;陈灵强设计研发完成,并于2025-01-15向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于GNSS双天线/低精度SINS/DVL的AUV定位定向方法在说明书摘要公布了:一种基于GNSS双天线低精度SINSDVL的AUV定位定向方法,属于自主式航行器定位定向技术领域,该方法在水面上通过低精度SINSGNSS双天线组合,保证AUV航向的准确性;在水面下,利用低精度SINS有良好航向保持精度的特点,进行SINS与DVL组合,通过DVL获取速度信息,建立SINSDVL组合导航系统滤波模型,并估计修正SINSDVL的位置信息,从而以较低的成本保障了水下AUV在导航过程中定位定向的准确性。
本发明授权基于GNSS双天线/低精度SINS/DVL的AUV定位定向方法在权利要求书中公布了:1.一种基于GNSS双天线低精度SINSDVL的AUV定位定向方法,包括以下步骤:S1,标定DVL与GNSS速度校正系数;S2,在AUV上固定GNSS双天线和所述低精度SINS,GNSS双天线的固定孔位与DVL孔位一致,将步骤S1中标定完的DVL安装在AUV下方;S3,在水面时,基于低精度SINS和GNSS双天线的航向信息、速度、位置进行组合,通过Kalman算法,得到AUV系统的航向,姿态、位置、速度信息;其中,以GNSS双天线的航向为基准,确保惯导系统的航向与GNSS双天线的航向一致,对准组合后保持一致;S4,AUV潜入水下后,GNSS信号无效,先由低精度SINS提供给AUV航向,姿态;S5,在AUV下潜入一段时间后,在DVL对底有效后,基于低精度SINS的航姿信息和DVL的测速信息进行组合,基于Kalman滤波算法,利用步骤S1中计算的速度校正系数修正DVL速度,得到AUV系统的航向、姿态、速度、位置信息;所述步骤S1的方法包括:将DVL与GNSS分别固定到船上,通过差分信号同步触发系统,使GNSS速度与DVL速度同时输出,并保证速度信息有效,频率1Hz,直线航向设定距离,记录对应速度,计算两者的速度累加值的比值,即速度校正系数k;如果有多个DVL可同时标定,分别计算对应的速度校正系数即可;所述步骤S1的具体步骤包括:数据同步:将DVL和GNSS分别固定到船上;使用GNSS的差分信号进行时间同步,确保两者的时间戳一致;以1Hz的频率记录数据,即每秒记录一次;数据记录:直线航向行驶设定距离,该过程中,记录DVL和GNSS的速度数据;如果有多个DVL,则分别记录每个DVL的速度数据;速度累加值计算:对于每个时间戳t,计算DVL和GNSS的速度累加值;假设表示第i个时间戳时DVL的速度,表示第i个时间戳时GNSS的速度;则DVL的速度累加值为: 则GNSS的速度累加值为: 其中,n为总的时间戳数量;计算速度校正系数k:对于每个DVL,计算速度累加值的比值: ;如果有多个DVL,则分别计算每个DVL对应的速度校正系数,结果输出每个DVL的速度校正系数k。
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