Пешеходная инерциальная навигация с коррекцией по нулевой скорости и комплексированием датчиков
Авторы: Ю. Ван, Ч.-Ш. Цзяо, А.М. Шкель
К пешеходной навигации проявляют большой интерес во многих областях, включая мониторинг состояния здоровья человека, индивидуальную навигацию внутри помещений и системы определения местоположения для служб быстрого реагирования. По причине потенциально сложных условий окружающей среды предпочтение следует отдавать автономной навигации, например инерциальной, которая не зависит от внешних сигналов. Вместе с тем на точность инерциальных методов оказывают влияние шум и дрейф датчиков, поэтому сами по себе они не под-ходят для длительной пешеходной навигации. Чтобы ограничить рост навигационных погрешностей, была разработана методика коррекции по нулевой скорости стопы в опорной фазе, но обеспечение адаптивности алгоритмов, корректности используемой модели и робастности системы представляет собой серьезную проблему, если не отнестись к ней должным образом. В статье сделана попытка выработать единый подход к решению задачи автономной пешеходной навигации с выявлением критических частей алгоритма, в наибольшей степени влияющих на общий результат. В первую очередь обсуждаются методы повышения точности навигации на каждом критически важном этапе реализации ее процедур, предложенные другими авторами. Приводятся результаты аналитических оценок и экспериментов, иллюстрирующие эффективность интегрирования процессов калибровки инерциального датчика, определения момента опорной фазы, выбора метода адаптации модели и комплексирования раз-личных датчиков.
Ключевые слова: ZUPT-коррекция, пешеходнaя навигация, ИИМ, комплексирование датчиков.
| ОБ АВТОРАХ |
Ван Юйшен. Доктор наук, Калифорнийский университет (Ирвайн, Калифорния, США), SiTime Corporation (Санта-Клара, Калифорния, США). Цзяо Чи-Ши. Аспирант, Калифорнийский университет. Шкель Андрей М. Профессор, Калифорнийский университет. |
Для цитирования:
Ван Ю., Цзяо Ч.-Ш., Шкель А.М. Пешеходная инерциальная навигация с коррекцией по нулевой скорости и комплексированием датчиков // Гироскопия и навигация. Том 29. №1 (112), 2021. С. 3-31. DOI 10.17285/0869-7035.0054
Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation
Wang, Y., Jao, CS. & Shkel, A.M. Scenario-Dependent ZUPT-Aided Pedestrian Inertial Navigation with Sensor Fusion. Gyroscopy Navig. 12, 1–16 (2021). https://doi.org/10.1134/S2075108721010119
 |
|
