全球首發!慣性導航導論(劍橋大學)第十一部分

2021-10-02 14:40:11 字數 877 閱讀 4272

為了跟蹤ins的位置,將加速度計得到的加速度訊號

然後減去重力加速度,對剩餘的加速度積分一次得到速度,再積分一次得到位移:

式中與姿態(attitude)演算法一樣,必須使用整合方案來積分從加速度計到達的樣本。使用矩形規則的簡單實現,後續更新方程:

加速度計中產生的誤差通過二次積分傳播,如第4.2節所述。這是在跟蹤位置漂移的明顯原因。角速度訊號中的誤差也引起計算位置的漂移,利用姿態演算法得到的旋轉矩陣c將加速度訊號投影到global frame中。方向上的錯誤導致加速度訊號不正確地投影到全域性軸上。這就造成了幾個問題。首先,該裝置的加速度被整合在錯誤的方向上。 其次,由於重力而產生的加速度不能被正確移除。

在捷聯演算法中,從(global)垂直加速度訊號中減去1g,以在訊號整合之前消除由於重力引起的加速度。傾斜錯誤

陀螺儀誤差傳播到計算位置是幾乎所有ins系統中的關鍵誤差**。在大多數應用中,g的大小遠遠大於imu本身的平均絕對加速度。在這種情況下,關鍵的問題是重力加速度的乙個分量被投射到全域性水平軸上。作為乙個具體的例子,考慮傾斜誤差只有0.05◦

。這個誤差將引起重力加速度的乙個分量0.0086 m/s2投影到水平軸上。這一殘留偏差導致水平位置的誤差在30秒後以平方速度增長到7.7公尺。

全球首發!慣性導航導論(劍橋大學)第三部分

本節介紹了陀螺的主要型別。注意,這不是乙個詳盡的列表。特別是有許多不同種類的機械陀螺儀沒有描述。乙個更全面的調查可以在 1 中找到。傳統的陀螺儀包括乙個安裝在兩個框架上的紡車,它可以在三個軸上旋轉,如圖5所示。角動量守恆的乙個作用是,紡車會抵抗方向的變化。角動量守恆的乙個作用是,紡車會抵抗方向的變化...

全球首發!慣性導航導論(劍橋大學)第四部分

在這一部分中,我們研究了mems陀螺儀 現的誤差,以及它們對整合的 方向 訊號的影響。速率陀螺儀的偏置是陀螺儀在不經歷任何旋轉時的平均輸出 即 輸出從真實值的偏移量 單位為 h。恆定偏置誤差 速率陀螺的恆定偏置誤差可以通過對陀螺輸出進行長期平均而不進行任何旋轉來估計。一旦知道了偏差,通過簡單地從輸出...

全球首發!慣性導航導論(劍橋大學)第五部分

mems陀螺儀的偏差隨著時間的推移而漂移,這是由於電子器件和其他易受隨機閃爍影響的元件中的閃爍雜訊造成的。閃爍雜訊是一種頻率為1 f的雜訊,其影響通常在電子元件的低頻處觀察到。在高頻率時,閃爍雜訊往往被白雜訊所掩蓋。由閃爍雜訊引起的偏置波動通常被模擬為隨機遊走。偏差穩定性測量描述了在固定條件下 通常...