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龙图腾网恭喜东南大学申请的专利一种双应答器辅助的SINS/USBL组合导航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：CN115307643B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-22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：202211018647.8，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种双应答器辅助的SINS/USBL组合导航方法是由张涛;刘射德;张佳宇;夏茂栋设计研发完成，并于2022-08-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种双应答器辅助的SINS/USBL组合导航方法在说明书摘要公布了：一种双应答器辅助的SINSUSBL组合导航方法，1建立SINSUSBL组合导航状态方程，2建立SINSUSBL斜距差量测方程，3建立测量时序到达不一致量测模型，4根据逆Gamma分布求解噪声参数，计算量测噪声估计结果，5根据最大熵原则和步骤4估计的量测噪声估计结果计算增益矩阵，6对步骤5的模型进行卡尔曼滤波融合，对SINS进行反馈校正，输出导航结果。重复上述步骤，直至导航结束。本发明提出的基于斜距差的紧组合模型可以抑制USBL定位过程中的不可建模误差，基于最大熵与变分贝叶斯的鲁棒滤波方法对SINSUSBL的未知或者时变噪声进行最优估计，提高水下复杂环境下的定位精度。

本发明授权一种双应答器辅助的SINS/USBL组合导航方法在权利要求书中公布了：1.一种双应答器辅助的SINSUSBL组合导航方法，其特征在于：包括：步骤1：建立SINSUSBL组合导航状态方程：系统状态模型为：Xk＝Fk,k-1Xk-1+Wk其中，Fk,k-1为状态转移矩阵，根据SINS误差方程计算，Wk为系统噪声，状态向量Xk为： 其中，XUSBL＝[θxθyθzδαδβδD]T；其中，δθ＝[θxθyθz]T表示安装角误差，[δαδβ]T表示测角误差，δD表示测距误差；φn＝[φxφyφz]T表示载体俯仰角、横滚角、航向角误差；δV＝[δVEδVNδVN]T表示载体东向、北向、天向速度误差；δP＝[δLδλδh]T表示载体地理经度、纬度、高度误差；表示SINS的加速度零偏；[εxεyεz]T表示SINS的陀螺零偏；步骤2：建立SINSUSBL斜距差量测方程：在k时刻收到应答器A的量测信息，系统量测模型为：ZA＝HAXk+V其中，Z表示系统量测值，H表示量测方程转移矩阵，V表示量测噪声；USBL接收到应答器A的量测信息为： 利用SINS位置计算得到应答器A在a系下的相对位置矢量为则应答器A的相对位置矢量和方位角、斜距之间的关系表达式为： 则： 根据SINS的位置计算的应答器A的相对位置矢量为： 其中，表示SINS与USBL之间安装误差角对应的转移矩阵，表示SINS姿态转移矩阵，由地球坐标系到导航系的坐标转换矩阵，为地球坐标系下的相对位置矢量，表示为： 则利用SINS位置及应答器A位置计算得到斜距方位角信息表述为： 其中，[αβR]T为方位角及斜距的真值，矩阵分别为其中， 则系统量测为： 其中，Hu＝[00-1]，δU＝[δαδβδD]T；观测矩阵HA的表达式为：HA＝[Ha03×3Hp03×6HIHu]相应地，在k+i时刻接收到根据应答器B的位置建立量测模型：ZB＝HBXk+i+V步骤3：建立量测时序不一致模型，步骤如下：系统在k时刻接收到应答器A的量测信息，在k+i时刻接收到应答器B的量测信息，斜距差模型为： 不同时刻的系统状态关系为：Xk+i＝Fk+i,k+i-1Xk+i-1+Wk+i 其中，Γk+i,k＝Fk+i，k+i-1Fk+i-1,k+i-2...Fk+1,k根据上式，状态矩阵Xk为： 斜距差模型为 其中，Hk+i3表示k+i时刻斜距观测矩阵的第三行，表示k+i时刻的斜距误差： 假设k+i时刻的斜距差的噪声分布为： 综上，k+i时刻基于双应答器的量测模型为： 步骤4：根据逆Gamma分布求解噪声参数，计算量测噪声估计结果；步骤5：根据最大熵原则和量测噪声估计结果；步骤6：进行卡尔曼滤波融合，步骤如下：状态一步预测：xk+i|k+i-1＝Fk+i-1xk+i-1状态一步预测均方误差： 滤波增益：状态估计：Xk+i＝Xk+i|k+i-1+Kk+iZk+i-Hk+iXk+i|k+i-1状态估计均方误差阵：Pk+i＝Pk+i|k+i-1-KkHkPk+i|k+i-1。

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