Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Experimental system for validating GPS/INS integration algorithms.

Experimental system for validating GPS/INS integration algorithms. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Hjortsmarker Niklas
Ort: Stockholm
Sidor: 78
Utgivningsår: 2005
Publiceringsdatum: 2005-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--1875--SE)
Nyckelord Sensor integration navigering, GPS, tröghetsnavigering, MEMS, experiment, kalibrering, Allan varians, spektral analys, sensor integration, navigation, GPS, inertial navigation, MEMS, experiment, calibration, Allan variance, spectral analysis
Sammanfattning Examensarbetet innefattar huvudsakligen design och implementation av en experimentell plattform för loggning av navigeringsdata. Data från en MEMS IMU (eng. Micro Electro Mechanical System, Inertial Measurement Unit) av typen MICRO ISU BP3010 och en Superstar II GPS mottagare har använts för att validera och evaluera robusta navigeringsalgoritmer. Rapporten beskriver övergripande teorin bakom integration av GPS och ett tröghetsnavigeringssystem (TNS). Sedan presenteras de sensorer som används. Experiment utfördes både i hög och lågdynamiska miljöer. Det högdynamiska experimentet utfördes i en berg-och-dalbana och det lågdynamiska utfördes med en personbil. Två integrations algoritmer, tät och lös integration, validerades med hjälp av datat från det lågdynamiska experimentet med bil. Tester av MEMS sensorerna utfördes i laboratoriemiljö då deterministiska och stokastiska fel bestämmdes. Spektral analys och Allan varians analys har använts och jämförts vid bestämning av de stokastiska felen. Resultaten från bil-försöken visar att den tätt kopplade navigerings algoritmen fungerar bättre än den löst kopplade och speciellt då det finns färre än fyra satelliter tillgängliga.
Abstract The work in this master thesis mainly consists of the design and implementation of an experimental platform for logging navigation data. Data from a Micro Electro Mechanical System (MEMS) Inertial Measurement Unit (IMU) of the type MICRO ISU BP3010 and a Superstar II GPS receiver are used for validation and evaluation of robust navigation algorithms. The report first briefly describes the theory of integration of GPS and INS. Then the implemented test equipment and the used navigation sensors are presented. Experiments were conducted in both high- and low-dynamic environments, using a roller coaster and a car respectively. Two different integration algorithms, tight and loose integration, are validated with data from the low dynamic car case. Laboratory tests have been performed for the MEMS IMU to determine its deterministic and stochastic errors. The tests consisted of drift test, gyro-turn-table tests and up-down tests. Both spectral analysis and Allan variance analysis has been used and compared while determining the stochastic errors. Results from car-tests shows that the tightly coupled navigation algorithm works better than the loosely coupled and in particular when less than 4 satellites.

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