Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Centralized GPS/INS integration for urban navigation.

Centralized GPS/INS integration for urban navigation. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Strömbäck Peter
Ort: Stockholm
Sidor: 106
Utgivningsår: 2003
Publiceringsdatum: 2003-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--0847--SE)
Nyckelord GPS, TNS, tätt kopplat filter, urban canyons, navigationsstöttning, simulering, experiment, GPS, INS, tightly coupled, urban canyons, navigation support, simulations, experiment
Sammanfattning Denna rapport kan delas in i två delar, integreringen av GPS med tröghetsnavigeringssystem (TNS) och stöttad navigering i stadsmiljö. GPS och TNS har komplementära egenskaper vilket innebär att en kombination ger bättre navigeringsprestanda samt mindre känslighet för satellitbortfall på grund av avsiktlig eller oavsiktlig störning. I första delen av rapporten jämförs tre centraliserade integreringar: 1. enkelmottagare, 2. tvåfrekvensmottagare och 3. differentiell-GPS. Den centraliserade integreringen använder en tätt kopplad Extended Kalmanestimator där pseudoavstånden fråan GPS-mottagaren kombineras med de beräknade pseudoavstånden från tröghetsnavigeringssystemet och utnyttjas som observation. Simuleringar visar att den centraliserade integreringen är mer störfast än den decentraliserade. Den har också testats med flygbanor med såväl låg som hög dynamik, samt med och utan atmosfärsstörning. Ett experiment för att testa det tätt kopplade navigeringsfiltret har resulterat i en mer detaljerad felmodell för GPS-observationerna. I den andra delen av rapporten undersöks stöttad navigering i stadsmiljö för två samverkande farkoster som är utrustade men ett tätt kopplat GPS/TNS-filter och som utnyttjar observationer av det inbördes avståndet. Två metoder, virtuell satellit och pseudoavståndsdelning, baserade på olika observationsmodeller beskrivs och undersöks i simuleringar där hälften av alla synliga satelliter blockeras för den ena av de två samverkande farkosterna.
Abstract This report can mainly be divided into two parts namely, the integration of GPS and inertial navigation system (INS) and supported navigation in urban environments. GPS and INS have complementary properties and therefore integration of the two results in enhanced performance as well as increased robustness against satellite outage in e.g. urban canyons or due to intentional jamming. In the first part of the report three methods of centralized integration are derived and compared: 1. single receiver, 2. dual-frequency receiver and 3. differential GPS. The centralized integration uses a tightly coupled extended Kalman estimator where the GPS pseudoranges are combined with the pseudoranges as calculated by the INS and then used as observations. By comparing the centralized and decentralized integration in simulations the centralized integration has been concluded to be more robust in case of partial satellite outage. The centralized filter has been tested on a high and a low dynamic flight path with and without atmospheric disturbance using an IMU with Litton LN- 200 performance. Experiments have been conducted to validate the tightly coupled navigation filter, mainly resulting in a more detailed GPS error model. In the second part supported navigation of multiple vehicles in urban environments is investigated for two vehicles each using a tightly coupled GPS/INS navigation filter and observations of relative distances.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182