一种无需求解 Wahba 问题的自动驾驶车辆 SINS 自对准新方法
机器人学
2024-05-03 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
初始对准是捷联式惯性导航系统（SINS）的关键技术之一，用于为车辆姿态和导航提供初始状态信息。在某些情况下，例如姿态航向参考系统，位置不一定需要甚至不可用，此时不依赖任何外部辅助的自对准变得非常必要。本研究提出了一种在摇摆条件下的新自对准方法，该方法无需求解 Wahba 问题即可利用所有观测向量同时确定纬度和姿态，这与现有方法不同。通过构造每个观测向量与参考向量自身的并矢张量，将所有与观测和参考向量相关的方程累加为一个方程，根据方程两边相似矩阵的相同特征值提取并求解纬度变量，同时通过特征值分解获得姿态。仿真和实验测试验证了所提方法的有效性，并且对准结果在收敛速度和稳定性上优于 TRIAD，在有或无纬度情况下的对准精度与 OBA 方法相当。该方法对指导自动驾驶车辆应用中的初始对准设计具有实用价值。
引用
@article{arxiv.2405.01115,
title = {A New Self-Alignment Method without Solving Wahba Problem for SINS in Autonomous Vehicles},
author = {Hongliang Zhang and Yilan Zhou and Lei Wang and Tengchao Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.01115},
year = {2024}
}