简介:无陀螺惯性导航系统是一种主要以加速度计为惯性元件构造的惯性导航系统。本文设计研制了一种基于9加速度计的无陀螺惯性导航系统原理样机,提出了无陀螺惯性导航系统与GPS扩展松组合导航的模型,设计了组合导航的卡尔曼滤波算法,进行了组合导航实验。无陀螺惯性导航系统独立工作模式下3min的纬度误差最大为0.1",经度误差最大为0.6";在GPS不能定位时,3min的松组合导航纬度误差最大为0.08",经度误差最大为0.02"。与GPS扩展组合导航模式下,3min的纬度误差最大为0.01",经度误差最大为0.01"。实验结果表明,与GPS进行扩展松组合导航能够有效提高无陀螺惯性导航系统的长期定位精度,增强GPS导航设备的抗干扰性能。
简介:以SINSiGPS组合导航系统为背景,在对Kalman滤波原理和工程应用进行深入分析的基础上,总结了该方法的不足,提出了应用神经网络和模糊推理技术对系统噪声、观测噪声和其相关阵进行直接调控的方法。该方法根据新息和新息方差的变化,实时调整自适应因子,间接改变Kalman滤波器的当前观测量和过去信息的比例关系。仿真结果表明,该算法对模型和噪声干扰有较强的自适应性,能够有效抑制滤波发散,在不损失原有精度的前提下,提高了系统的鲁棒性。
简介:提出一种单目视觉里程计/捷联惯性组合导航定位算法。与视觉里程计估计相机姿态不同,惯导系统连续提供相机拍摄时刻对应的三维姿态,克服了单纯由视觉估计相机姿态精度低造成的长距离导航误差大的问题。通过配准和时间同步,用惯导系统解算的速度和视觉里程计计算的速度之差作为组合导航的观测量,采用Kalman滤波修正组合导航系统的误差,同时估计视觉里程计标度因数误差。分别在室内外不同环境下进行了22m的推车实验和1412m的跑车实验,定位误差分别为3.2%和4.0%。与Clark采用姿态传感器定期更新相机姿态估计结果的方法相比,单目视觉里程计/惯性组合导航定位精度更高,定位误差随距离增长率低,适合步行机器人或轮式移动机器人在复杂地形环境下车轮严重打滑时的自主定位导航。
简介:摘要:随着智能时代的到来,智能无人系统如自动驾驶、机器人、无人机等受到了广泛关注和快速发展。在这些系统中,高精度、高可靠的定位定姿信息是进行有效环境感知、路径规划和运动控制的基础。因此,多源融合导航技术成为了实现智能无人系统自主化的核心技术之一。传统的GNSS/INS组合导航系统可以提供连续高精度的导航信息。然而,在GNSS信号受阻的环境下,该系统将退化为纯惯性导航,如果使用低成本的IMU,定位定姿误差将快速发散,无法满足要求。视觉惯性导航是智能无人系统中常用的导航技术之一。作为一种递推导航系统,它的定位和航向误差也会发散,并且容易受到外部环境视觉纹理条件的影响。虽然回环校正可以在一定程度上消除累积漂移,但在实际工作场景中很难获得修正信息。相比之下,多源融合导航技术同时利用视觉、惯性和GNSS定位信息,充分利用它们在导航能力方面的互补性,克服了仅使用单一或两种信息源导航的局限性。
简介:摘要:随着智能时代的到来,智能无人系统如自动驾驶、机器人、无人机等受到了广泛关注和快速发展。在这些系统中,高精度、高可靠的定位定姿信息是进行有效环境感知、路径规划和运动控制的基础。因此,多源融合导航技术成为了实现智能无人系统自主化的核心技术之一。传统的GNSS/INS组合导航系统可以提供连续高精度的导航信息。然而,在GNSS信号受阻的环境下,该系统将退化为纯惯性导航,如果使用低成本的IMU,定位定姿误差将快速发散,无法满足要求。视觉惯性导航是智能无人系统中常用的导航技术之一。作为一种递推导航系统,它的定位和航向误差也会发散,并且容易受到外部环境视觉纹理条件的影响。虽然回环校正可以在一定程度上消除累积漂移,但在实际工作场景中很难获得修正信息。相比之下,多源融合导航技术同时利用视觉、惯性和GNSS定位信息,充分利用它们在导航能力方面的互补性,克服了仅使用单一或两种信息源导航的局限性。
简介:摘要:随着智能时代的到来,智能无人系统如自动驾驶、机器人、无人机等受到了广泛关注和快速发展。在这些系统中,高精度、高可靠的定位定姿信息是进行有效环境感知、路径规划和运动控制的基础。因此,多源融合导航技术成为了实现智能无人系统自主化的核心技术之一。传统的GNSS/INS组合导航系统可以提供连续高精度的导航信息。然而,在GNSS信号受阻的环境下,该系统将退化为纯惯性导航,如果使用低成本的IMU,定位定姿误差将快速发散,无法满足要求。视觉惯性导航是智能无人系统中常用的导航技术之一。作为一种递推导航系统,它的定位和航向误差也会发散,并且容易受到外部环境视觉纹理条件的影响。虽然回环校正可以在一定程度上消除累积漂移,但在实际工作场景中很难获得修正信息。相比之下,多源融合导航技术同时利用视觉、惯性和GNSS定位信息,充分利用它们在导航能力方面的互补性,克服了仅使用单一或两种信息源导航的局限性。
简介:摘要随着社会的不断发展,我国交通越来越便捷,但是与此同时,交通问题日益突出,提高汽车的安全性能成为了我们面临的一大挑战。本文是基于组合导航技术设计了一个汽车姿态数据采集系统,此系统通过应用了地磁传感器以及高精度高密度的惯性测量芯片,使其组成传感器模块,该传感器可以对汽车的速度、加速度以及角速度等数据进行测量并记录,误差设备使用互补滤波的方法,对传感器的误差进行计算补偿,应用四元数的数学概念对数据进行姿态解算,进而得出汽车的姿态角度数据。1然后利用惯导技术与GPS技术,组成一个精准的导航系统,能够将汽车的实施运行速度、加速度以及位移路程等数据显示出来,还能够对汽车进行定位。本汽车姿态数据采集系统设计探究显示,此次探究获得的汽车姿态角度数据精确度高,对汽车的实时定位位置比较准确,能够对驾驶状态以及汽车安全驾驶的研究提供有力的帮助,可应用价值比较高。