基于精确测量建模与多模型自适应估计的INS/里程计陆地导航
机器人学
2021-09-21 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
基于惯性导航系统(INS)与里程计的陆地车辆导航是一种经典的自主导航应用，在过去几十年中已被广泛研究。在本工作中，我们认真分析了里程计(OD)脉冲的误差特性，并研究了INS/OD组合系统中的三类里程计测量模型。具体而言，在脉冲速度模型中，设计了一个初步的卡尔曼滤波器，从累积脉冲中获取精确的车辆速度；脉冲增量模型通过对脉冲速度积分相应得到；通过将行驶距离增广到系统状态中，提出了一种新的脉冲累积模型。这三类测量与非完整约束(NHC)一起在标准扩展卡尔曼滤波器中实现。鉴于与运动相关的脉冲误差特性，利用多模型自适应估计(MMAE)方法进一步提升性能。通过仿真与长距离实验验证了所提方法的可行性与有效性。结果表明，标准脉冲速度测量取得了最优性能，而累积脉冲测量在MMAE增强下最为有利。
引用
@article{arxiv.2007.10543,
title = {INS/Odometer Land Navigation by Accurate Measurement Modeling and Multiple-Model Adaptive Estimation},
author = {Wei Ouyang and Yuanxin Wu and Hongyue Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.10543},
year = {2021}
}
备注
16 pages