捷联惯性导航初值问题的闭式解
系统与控制
2023-10-10 v1 系统与控制
摘要
捷联惯性导航系统（SINS）在机器人与工程中无处不在，因为它们能够利用机载运动学测量估计刚体位姿，而无需了解其所附着载体的动力学。尽管近期工作聚焦于 SINS 估计误差的闭式演化（这对卡尔曼滤波至关重要），但运动学的传播较少受到关注。Runge-Kutta 积分方法被广泛用于求解初值问题；然而，我们表明利用 SINS 问题的特殊结构并将其视为李群上的混合不变向量场，可得到闭式解。在采样周期内陀螺仪与加速度计测量值固定的前提下，我们的闭式解是精确的，并且与四阶 Runge-Kutta 积分器单步积分相比，其浮点运算量减少了 12 倍。我们相信该工作的广泛适用性以及效率与精度增益值得在 SINS 中普遍采用此算法。
引用
@article{arxiv.2310.04886,
title = {A Closed-form Solution for the Strapdown Inertial Navigation Initial Value Problem},
author = {James Goppert and Li-Yu Lin and Kartik Pant and Benjamin Perseghetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.04886},
year = {2023}
}
备注
4 pages, 3 figures