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龙图腾网获悉江苏科技大学申请的专利一种无人艇INS和GPS组合导航的优化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：CN116007622B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08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：202310020265.7，技术领域涉及：G01C21/16；该发明授权一种无人艇INS和GPS组合导航的优化方法是由杨晓飞;严鑫;冯北镇;佘红伟;胡翔柄;叶辉;刘伟;李建祯设计研发完成，并于2023-01-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人艇INS和GPS组合导航的优化方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种无人艇INS和GPS组合导航的优化方法，利用无人艇动力信号与推力之间的关系获得的双推进器无人艇动力模型，提高惯性导航系统的导航精度，从而提高无人艇INSGPS组合导航精度。当全球定位系统信号可用时，粒子滤波算法被用作INSGPS组合导航系统的数据融合算法。在全球定位系统信号断开或脆弱的情况下，使用双推进器无人艇的动力模型作为事件触发开关来进行有效的加速度积分，可以使无人艇的惯性导航系统保持高精度定位。这种方法有效解决了无人艇航行时受外部环境的影响，经济型惯性导航系统测量的加速度误差很大，从而导致INS导航系统定位精度低且有效时间短的问题。

本发明授权一种无人艇INS和GPS组合导航的优化方法在权利要求书中公布了：1.一种无人艇INS和GPS组合导航的优化方法，其特征在于包括以下步骤： S1.获取无人艇起点位置信息，惯导数据在载体坐标系b下经过姿态解算和姿态坐标转换，获得无人艇在导航坐标系n下的姿态； S2.通过引入动力模型和用事件触发的方式，判断无人艇是否需要进行有效加速度积分： 如果需进行有效加速度的积分，忽略载体坐标系b的yb轴和zb轴对应的惯导加速度计数据积分，只对xb轴对应的惯导加速度计数据进行积分获得无人艇的实际航向速度，经过坐标旋转获得导航坐标系n下相应的速度； 如果无需进行有效加速度的积分，n系下的速度为上一时刻相应的速度； S3.分别对n系下北向速度、东向速度和天向速度进行积分，获得无人艇INS的位置信息； S4.检查GPS信号是否中断或脆弱： 如果GPS信号中断或脆弱，则直接输出步骤S3获得的位置信息； 如果GPS信号正常，则将步骤S3获得的位置信息与GPS的位置信息进行粒子滤波处理； S5.获得组合导航的经纬度位置信息； 在步骤S3中，INS的经度、纬度和高度的积分方程为： ； ； ； 和h分别为经度、纬度和海拔高度，和h0分别为起始的经度、纬度和海拔高度；RM为地球子午圈半径，RN为地球卯酉圈半径； 在步骤S4中，粒子滤波处理过程如下： 1建立无人艇运动的状态转移方程： ； 其中和分别为n系下当前时刻北向速度和东向速度，rand与GPS的速度与上一时刻系统的估计速度有关，采样粒子数为N，，均匀分布在该区间上，其中参数k1,k20； 2每个粒子权重weighti的计算，确定各个粒子的和与参考位置的经纬度之间的距离为dis，则权重weighti表示为： ； 权重归一化： ； 为归一化之后的权值，sum_weight为权值累加值；参考位置的经纬度,LS为： ； 其中，k3为权重参数，且； 3估计经纬度值： ； ； 4设置一个权值阈值weight_min，当至少有粒子的权值小于该阈值时，调节取值区间参数k1和k2进行重采样，使少于粒子的权值小于weight_min。其中；如果权值小于weight_min的那部分粒子有分布在取值区间的左边，则适当将k1调大；反之，则适当将k2调小。

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