Thứ hai, 25/01/2016 00:46
Số 1 năm 201639 - 46Download

Xây dựng hệ thống định vị tích hợp chặt GPS/INS ứng dụng trong môi trường đô thị

Nguyễn Hoàng Duy1*, Đặng Anh Tùng1, Nguyễn Vĩnh Hảo1, Vũ Ngọc Hải

*Tác giả liên hệ: Email: duynguyenhoang007@gmail.com
 

1Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh

2Trường Đại học Nguyễn Tất Thành 

Ngày nhận bài: 12/10/2015; ngày chuyển phản biện: 20/10/2015; ngày nhận phản biện: 18/11/2015; ngày chấp nhận đăng: 27/11/2015

Tóm tắt:

Mục tiêu chính của nghiên cứu là thực hiện một hệ thống tích hợp INS/GPS theo cấu trúc tích hợp chặt ứng dụng trong môi trường đô thị. Trong kỹ thuật tích hợp này, các thông tin về khoảng cách các vệ tinh PR và tần số Doppler quan sát được từ thiết bị thu GPS sẽ được xử lý và tính toán riêng ứng với mỗi vệ tinh, nhằm xác định được mô hình đo lường của hệ thống. Các giá trị gia tốc, vận tốc góc và từ trường từ INS được sử dụng như là mô hình quá trình của hệ thống. Bộ lọc Kalman mở rộng được thiết kế trên mô hình 23 biến trạng thái để ước lượng vị trí, vận tốc, nhiễu nền INS và sai số xung nhịp của thiết bị thu GPS. Việc thử nghiệm được thực hiện ngoài trời trong môi trường đô thị khi tín hiệu GPS bị mất ngẫu nhiên để đánh giá độ chính xác của hệ thống. Kết quả thử nghiệm chỉ ra rằng, hệ thống tích hợp theo cấu trúc tích hợp chặt chính xác hơn cấu trúc tích hợp lỏng khi tín hiệu các vệ tinh không đủ để thiết bị thu xác định quỹ đạo và chỉ còn nhận được 2 hoặc 3 vệ tinh.

Từ khóa:

 bộ lọc Kalman mở rộng, tích hợp chặt GPS/INS, ước lượng tọa độ. 

Chỉ số phân loại:
2.2

Implementation of a gps/ins tightly-coupled system applied in urban environments

Received: 12 October 2015; accepted: 27 November 2015

Abstract:

This paper presents the implementation of a GPS/INS tightly-coupled system applied in urban environments. In this integration technique, the information of satellite distance and Doppler frequency is extracted and calculated for building the measurement model in the integration system. Accleration, gyroscope and magnetic value from INS are used for the process model. An 23-state extended Kalman filter is formulated to estimate position, velocity, bias, scale factor, and clock error. The experiment is carried out outdoor in urban environments where GPS signals are randomly lost in order to evaluate the system accuracy. The experimental results have shown the GPS/INS tightlycoupled integration gives better performance that the GPS/INS loosely-coupled integration. 

Keywords:

 attitude estimation, extended Kalman filter, tightly-coupled GPS/INS integration. 

Classification number:
2.2
Lượt dowload: 360 Lượt xem: 774

Đánh giá

X
(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)