基于地球坐标系中变换 INS 机械化的惯性组合导航
机器人学
2021-03-18 v4
摘要
本文提出使用新推导的变换惯性导航系统（INS）机械化将 INS 与其他互补导航系统融合。通过将姿态、速度与位置公式化为双直接空间等距群 SE2(3) 的一组群状态，所提变换 INS 机械化已被证明是群仿射的，这意味着相应向量误差状态模型将与轨迹无关。为在基于惯性的组合中利用变换 INS 机械化，推导了右与左向量误差状态模型。INS/GPS 与 INS/里程计组合作为基于惯性的组合的两类代表被研究。给出了所推导误差状态模型在两类应用中的若干方面，包括如何选择误差状态模型、基于 SE2(3) 的误差状态协方差初始化以及对应于误差状态定义的反馈校正。通过大量蒙特卡洛仿真与陆地车辆实验评估所推导误差状态模型性能。结果表明，使用所推导误差状态模型最显著的优越性在于其处理大初始姿态失准的能力，而这正是所推导误差状态模型对数线性性质的结果。因此，所推导误差状态模型可用于两类应用中的所谓姿态对准。此外，因其对全局状态估计依赖较少带来的滤波一致性，所推导右误差状态空间模型也非常适用于长航时 INS/里程计组合。
引用
@article{arxiv.2103.02229,
title = {Inertial based Integration with Transformed INS Mechanization in Earth Frame},
author = {Lubin Chang and Jingbo Di and Fangjun Qin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.02229},
year = {2021}
}