IMUとGPSのデータ融合

1.IMU の概要 慣性
計測ユニット(Inertial Measurement Unit)は、通常 3 つの加速度計と 3 つのジャイロスコープで構成され、加速度計とジャイロスコープは互いに直交する計測軸上に設置され、その出力は 3 つの加速度および角速度とみなすことができます。方向は次のように表されます。

ここに画像の説明を挿入

2. GPS (RTK) の紹介
全地球測位システム (Global Positioning System) は誰にとっても馴染みのあるものであり、その出力は一般的に経度、緯度、高度であり、一部には北東の空の速度 [VN;VE] も含まれます。 VU]。次のように表されます。

ここに画像の説明を挿入

2 つの統合戦略(2 つの独立したシステムは疎結合を使用):::

疎結合 疎結合とは
、GPS 受信機がナビゲーション フィルターを使用して擬似距離と搬送波位相の観測値を独立した位置と速度のナビゲーション ソリューションに処理し、GPS の位置と速度のデータを観測値としてカルマン フィルターに直接入力することを意味します。 、慣性航法で航法補正を実行します。GPS と慣性航法は、位置および姿勢パラメータの 2 つの独立したセットとして統合ナビゲーション フレームワークに入力され、統合ナビゲーション フレームワークと GPS および慣性航法の間にはフィードバック ループがあり、最後に生成されます。単一の複合ナビゲーション ソリューション。
その特徴は、GPS 観測値を使用してシステムによって出力された航法解を修正することと、慣性航法エラー状態フィードバックを使用して次のエポックの慣性航法解を修正することです。
GPS 受信機の位置と速度の観測結果から計算された複合測位結果には、いくつかの制限が適用されます。GPS ソリューションが中断された場合でも、システムは結合された GPS/IMU 結果 (逆平滑化アルゴリズム) を生成できますが、GPS ソリューションが再び収束するまで、位置精度は時間の経過とともに低下します。GPS 受信機が 3 つの衛星しか受信しないが、差動モードでは少なくとも 4 つの衛星が必要な場合、GPS 受信機は航法解を計算できず、GPS 支援慣性航法のカルマン フィルターが受信したデータは、 GOS 受信機補助データ。受信機が衛星を追跡しているかどうかに関係なく、擬似距離および搬送波位相の観測値も出力します。

1: 状態推定空間は、IMU の平均値を使用して位置を計算します。
ここに画像の説明を挿入
2: RTK データをセグメントで計算します。
ここに画像の説明を挿入

おすすめ

転載: blog.csdn.net/weixin_43096365/article/details/121989263