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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利基于GNSS/MEMS IMU/磁力计组合的风力发电塔位姿监测方法及系统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：CN120232429B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-09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：202510493609.5，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权基于GNSS/MEMS IMU/磁力计组合的风力发电塔位姿监测方法及系统是由张全;刘锐;李冰雁;牛小骥设计研发完成，并于2025-04-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于GNSS/MEMS IMU/磁力计组合的风力发电塔位姿监测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于GNSSMEMSIMU磁力计组合的风力发电塔位姿监测方法，包括：基于GNSSMEMSIMU组合，利用误差状态卡尔曼滤波对包含位置、速度、姿态误差及传感器零偏、比例因子误差的状态向量进行估计，并通过杆臂效应改正融合GNSS与IMU数据；采用互补滤波算法，结合加速度计与磁力计测量值构建误差向量，通过PI控制器修正陀螺角速度并递推姿态四元数，计算航向角，将航向角作为辅助观测量更新滤波。本发明通过增加MEMSIMU和磁力计提供的航向信息，综合估计位置和姿态，实现了高精度的六自由度位姿监测。

本发明授权基于GNSS/MEMS IMU/磁力计组合的风力发电塔位姿监测方法及系统在权利要求书中公布了：1.基于GNSSMEMS IMU磁力计组合的风力发电塔位姿监测方法，其特征在于，包括： 基于GNSSMEMS IMU组合，将初始时刻的GNSS定位结果作为IMU初始位置，利用误差状态卡尔曼滤波对包含位置、速度、姿态误差及传感器零偏、比例因子误差的状态向量进行估计，按照状态向量中各项误差对时间的微分方程进行IMU状态递推；在得到GNSS精密定位结果后，通过杆臂效应改正融合GNSS与IMU数据并进行位置观测更新； 采用互补滤波算法，结合加速度计与磁力计测量值构建误差向量，通过PI控制器修正陀螺角速度并递推姿态四元数，计算航向角，将航向角作为辅助观测量更新滤波；其中，结合加速度计与磁力计测量值构建误差向量，通过PI控制器修正陀螺角速度并递推姿态四元数，包括：基于加速度计与磁力计测量值，分别构建加速度计和磁场误差向量，然后通过PI控制器进行误差融合；基于误差融合结果，结合陀螺数据修正陀螺输出的角速度，并进行姿态四元数的递推； 具体为，导航坐标系下归一化的重力参考向量为，实际加速度测量向量归一化后为，表示姿态四元数，表示姿态四元数的共轭，表示加速度理论值，表示加速度的误差向量； 参考向量为，总误差为加速度和磁力计误差的加权和：，通过PI控制器实现误差融合，更新积分误差，并修正通过陀螺数据得到的角速度： ，上述与为PI控制器的参数，采用一阶龙格‑库塔离散化的姿态四元数微分方程，离散时间下进行姿态四元数递推： ，然后将更新后的四元数按照归一化，再将四元数转化为姿态角的形式，其中航向角的计算方式为： 。

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