Teori dan permohonan tinggi tepat kedudukan

Dijangka selesai membaca dalam 12 menit

Dari Internet bergerak ke Internet perkara, lokasi adalah asas dan maklumat yang sangat diperlukan, tetapi dari yang halus industri permohonan keperluan, hanya lebih tinggi ketepatan lokasi maklumat boleh membawa nilai yang lebih tinggi, orang yang lebih tepat tahu lokasi sesuatu, tahu lokasi tertentu orang-orang, dan lebih baik mengurus perusahaan, kakitangan atau bahan-bahan. Sebagai contoh, untuk memastikan keselamatan peribadi terowongan pembinaan personil, untuk membantu penjara untuk membina global dan pengawasan visual platform; untuk memperbaiki jaminan keselamatan kecekapan industri petrokimia; untuk membantu meningkatkan pintar pengurusan konstruksi.

Bagaimanapun, di atas industries telah tinggi keperluan ultra-ketepatan kedudukan yang tinggi, kapasiti besar, kelewatan dan rendah refresh rate yang tinggi.

Lokasi dan navigasi teknologi bertanggungjawab untuk menyediakan anda dengan gerakan maklumat pembawa (seperti autonomous kenderaan), termasuk pembawa kedudukan, speed, sikap, pecutan, kelajuan sudut, dan lain-lain. Autopilot sering pakai cara multi-sensor fusion kedudukan. Kertas ini terutamanya memperkenalkan permohonan IMU di automatik memandu kedudukan.

Bekerja prinsip tinggi tepat kedudukan

Pada persepsi tahap tanpa pemandu kenderaan, kepentingan kedudukan adalah jelas. Tanpa pemandu kenderaan keperluan untuk mengetahui yang tepat kedudukan relatif untuk lingkungan, dan tidak akan ada lebih daripada 10cm kesilapan dalam kedudukan di sini.

GPS boleh memberikan mutlak kedudukan meter tahap untuk kenderaan, diferensial GPS atau RTK GPS boleh memberikan mutlak kedudukan sentimeter tahap untuk kenderaan, tetapi tidak semua bahagian boleh mendapatkan baik GPS sinyal sama sekali-kali. Oleh karena itu, dalam bidang memandu automatik, output RTK GPS biasanya bersepadu dengan sensor IMU dan kereta (apa-apa seperti roda speedometer, roda kemudi sudut sensor, dan lain-lain.).

Nama penuh IMU adalah inersia ukuran unit, yang biasanya terdiri dari jarak, accelerator dan algoritma unit pemprosesan. Melalui ukuran pecutan dan putaran sudut, kita boleh mendapatkan diri gerakan trek. Kita panggil tradisional IMU dan sistem digabungkan dengan badan kenderaan, GPS dan maklumat lain fusion algoritma sebagai umum IMU untuk memandu automatik.

Kemunculan ini teknologi yang membuat sehingga untuk kekurangan GPS kedudukan dan dua sama lain, membolehkan autopilot untuk mendapatkan lokasi yang paling tepat maklumat. Pada masa ini, yang paling banyak digunakan kedudukan kaedah tanpa pemandu kenderaan adalah integrasi global positioning sistem (GPS) dan inersia sistem navigasi (IN).

Bersepadu navigasi melibatkan kompleks sistem koordinat transformasi, yang memerlukan awal kalibrasi inersia sistem navigasi. Secara amnya, rujukan sistem navigasi (seperti DIBINA) digunakan untuk memberi inersia sistem navigasi awal kedudukan nilai (tujuannya adalah untuk mewujudkan awal transformasi koordinat matrix geografi sistem koordinat dan bumi sistem koordinat) dan awal kecepatan nilai; awal sikap sudut (output IMU) diperolehi oleh ukuran nilai IMU sendiri atau dengan ukuran alat (ideal atau dua skyline ketepatan tinggi GPS orientasi sistem) relatif untuk semasa sikap sudut horizontal navigasi sistem koordinat, juga dikenal sebagai Euler sudut, asal pengsukuan dan transformasi koordinat matrix.

Untuk tertutup positioning sistem, disesuaikan tempatan segi empat sistem koordinat (umumnya, sudut tertentu kedudukan kawasan dipilih sebagai asal, batas garis seperti itu x-axis, tangan kanan kriteria yang menentukan y-axis, dan tegak tanah ke atas sebagai Z-axis) digunakan sebagai navigasi sistem koordinat. Karena kedua yang segi empat sistem koordinat, tetapi asal usul dan arah sistem koordinat adalah berbeza, asal anjakan dan axis putaran diperlukan, jadi Awal penjajaran juga diperlukan. Setelah awal penjajaran, itu ins pengiraan proses ini bermula, pengsukuan dan sikap transformasi matrix dikemaskini dengan membaca sudut pengukuran kecepatan nilai IMU, dan kemudian kecepatan dan kedudukan dikemaskini. Akhirnya, kecepatan dan kedudukan yang boleh diubah untuk sasaran lain sistem koordinat untuk ungkapan, seperti garis bujur dan lintang highland bulat menyelaraskan sistem DIBINA .

Tinggi tepat kedudukan kaedah

Dalam usaha untuk memenuhi keperluan autopilot untuk navigasi dan kedudukan, kaedah berikut adalah pakai:

Navigasi inersia in

Pada masa ini, biasa digunakan inersia unit-unit (IMU) untuk memandu automatik boleh dibagi menjadi dua kategori menurut ketepatan: kategori pertama didasarkan pada serat optik hampir (KABUS) IMU, yang ditandai dengan ketepatan yang tinggi, tetapi juga kos yang tinggi, dan biasanya digunakan untuk peta pengambilalihan kenderaan dengan tinggi ketepatan keperluan. Jenis kedua adalah IMU berdasarkan METER peranti, yang adalah ciri-ciri dengan jumlah yang kecil, kos rendah, kuat alam sekitar menyesuaikan diri, tapi, kelemahan adalah kesilapan besar. Jika ia digunakan dalam memandu automatik kenderaan, ia harus pergi melalui lebih kompleks memproses. Dalam rangka untuk mendapatkan navigasi dan kedudukan output dari data asal IMU, itu positioning sistem perlu untuk menyelesaikan-dosa, termasuk berikut empat modul:

1. Dapatkan maklumat dengan sikap mengintegrasikan sudut kecepatan maklumat output dengan gyro

2. Khusus daya pecutan output berubah dengan sikap lanjut, dan navigasi sistem koordinat diperoleh dari pembawa sistem koordinat

3. Menjalankan graviti pengiraan, berbahaya percepatan, putaran bumi kelajuan dan lain-lain pampasan pengiraan

4. Dapatkan kecepatan dan posisi dari pecutan maklumat integrasi

Bagaimanapun, ia harus berkata output kesalahan yang disebabkan oleh integrasi proses akan berkumpul dengan masa kerja

Ada dua cara untuk memandu automatik untuk mendapatkan roda maklumat: dalaman dan luaran.

Itu ciri-ciri luar roda sensor yang resolusi dan ketepatan adalah sangat tinggi, kelemahan adalah itu struktur adalah kompleks, kehandalan ini sukar untuk menjamin, dan ia biasanya lebih sesuai untuk peta pengambilalihan kenderaan. Ciri terbina dalam roda sensor adalah yang tidak perlu untuk peralatan luar. Kelemahan yang ketepatan adalah rendah dan kesilapan besar. Jika ia adalah digunakan untuk memandu automatik kenderaan, ia harus pergi melalui beberapa memproses. Tiada perkara yang cara adalah pakai, roda sensor adalah sangat penting untuk sistem kedudukan.

Gerakan kekangan digabungkan dengan kenderaan gerakan-ciri

Ini semacam gerakan kekangan bisa memastikan yang di kasus yang ekstrem, kedudukan keputusan autonomous kenderaan akan tidak menghasilkan kesilapan besar.

Permohonan dalam tanpa pemandu memandu

Ada metode berbeda automatik memandu kedudukan, dan sensor terlibat juga berbeza. Oleh itu, autopilot sering pakai cara multi-sensor fusion kedudukan. Multisensor fusion kedudukan umumnya termasuk bahagian berikut:

· Pemprosesan Data, termasuk: inersia navigasi penyelesaian , DIBINA kawalan kualiti, lidar kesalahan data pampasan, pengiraan berdasarkan roda sensor, talian anggaran dan kompensasi.

· Hampir sama dan kedudukan berdasarkan lidar data dan ketepatan tinggi peta.

· Empat teras modul:

1. ZUPT / zihr / NHC, kenderaan gerakan kekangan sebahagian

2. In penjajaran

3. Bersepadu, digabungkan

4. FDI, pengesanan kesalahan dan pengasingan

· Keselamatan yang berkaitan dengan modul: integriti pemantauan semua output.

Pada masa ini, biasa digunakan navigasi dan kedudukan pengoptimuman kaedah adalah masih berdasarkan tradisional Kalman filter, yang pengoptimuman indeks adalah untuk mengurangkan negeri varians. Biasanya, untuk membina Kalman penapis model, langkah pertama adalah untuk memilih negeri pembolehubah. Pada masa ini, negeri anggaran kebanyakannya berdasarkan navigasi ralat parameter dan kenderaan sensor ralat. Kemudian, melalui satu-langkah ramalan dan ukuran kini, negeri persamaan boleh menjadi rekursif dalam masa domain. Di samping itu, tidak banyak tradisional perangkat kaedah untuk salah diagnosis dan pengasingan sistem kedudukan, seperti chi meter pengesanan, dan lain-lain., di sisi lain, boleh menyedari oleh perkakasan lebihan. Sebagai contoh, dengan pelbagai DIBINA / IMU ini , sistem kedudukan boleh mencapai multi-sensor pemberhentian dengan perangkat analisis pemisahan dan meningkatkan dipercayai.

industri

Menurut skenario berbeza, bergerak kedudukan telefon, menghitung bilangan bergerak jam tangan dan kedudukan ketepatan tinggi automatik kenderaan memandu yang berbeza untuk keperluan ketepatan IMU, dan ketepatan adalah tinggi, yang berarti biaya yang tinggi.

Lebih tepat Imus akan digunakan untuk peluru berpandu atau angkasa. Dalam usaha untuk mencapai lebih tinggi ketepatan IMU, banyak pengeluar akan menambah magnetometer berdasarkan tiga pecutan dan tiga imu. Dalam usaha untuk meningkatkan dipercayai, beberapa akan meningkatkan beberapa sensor