慣性導航 三)估計偏置

2021-10-03 06:52:04 字數 1508 閱讀 8933

二、量測更新部分

三、實驗結果

參考文獻

真實工況下imu都會有較大的偏置,偏置一般與溫度、出廠精度、實際運動動態程度。在位姿估計中,會有累積效應,因此估計偏置是慣性導航中的常用做法。

慣性導航方程描述的是估計變數與imu量測值之間的關係,首先將加速度計觀測到的區域性觀測值,轉換到全域性座標系下去:

a g=

r(al

+ab)

a^g = r(a^l + a_b)

ag=r(a

l+ab

​)其中a

la^l

al是2d的區域性加速度, a

ba_b

ab​是偏置,r是姿態.陀螺儀的觀測值角速度並沒有全域性區域性之分,直接可以使用時間,將角度的增量求出來:

δ θ=

(θra

te+θ

b)∗δ

t\delta \theta = (\theta_ + \theta_)*\delta t

δθ=(θr

ate​

+θb​

)∗δt

非線性模型f的對xt−

1x_xt−1

​的偏導數形成轉換矩陣f.

這裡先引入gps作為觀測資訊,根據y=z

−hxˉ

y = z-h\bar

y=z−hx

ˉ,可知:

h =[

1000

0000

0100

0000

]h = [\begin1&0&0&0&0&0&0&0\\0&1&0&0&0&0&0&0\end]

h=[10​

01​0

0​00

​00​

00​0

0​00

​]實驗步驟:

執行資料生成指令碼:/media/m0/data/code/gnss-ins-sim/demo_no_algo.py,軌跡配置檔案/media/m0/data/code/gnss-ins-sim/demo_motion_def_files/motion_def-2d_long.csv,imu配置檔案/media/m0/data/code/gnss-ins-sim/gnss_ins_sim/sim/imu_model.py

執行演算法執行指令碼:/home/m0/code/ins/2d_case/04_gnss_sim_bias/run_gnss_imu_sim.m

可以看到航向角收斂至0,但是也影響到了加速度計的偏置估計,對於協方差的調優將在後續文章中解釋。

乙個通俗的部落格

捷聯慣性導航 導航基礎

什麼是慣性導航?我的理解是在慣性空間下進行導航。什麼是慣性空間?慣性空間是該空間中存在乙個固定不動的點,既不運動,也不旋轉。可想而知,慣性空間是我們假想的,任何東西都不可能絕對靜止。但是在工程上誤差允許的範圍內,我們可以認為某點不動,而我們目前慣性導航都是基於地球是靜止的基礎上進行導航的。因此我們首...

帶你走進慣性導航

1 什麼是慣性導航?利用載體上的 加速度計 陀螺儀這兩種 慣性元件 去分別測出飛機相對於慣性空間的角運動資訊和線運動資訊,並在給定初始條件下,由計算機推算出飛機的姿態 航向 速度 位置等導航引數的自主式導航方法。組成慣性導航系統的裝置都安裝在運載體內,工作時不依賴外界資訊,也不向外界輻射能量,不易受...

慣性導航系統

慣性導航系統 ins,以下簡稱慣導 基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎,通過測量載體在慣性參考係的加速度,將它對時間進行積分,且把它變換到導航座標系中,就能夠得到在導航座標系中的速度 偏航角和位置等資訊。慣性導航系統是以陀螺和加速度計為敏感器件的導航引數解算系統,該系統根據陀螺的輸出建立導航座標系,...