Анализ работы датчиков скорости вращения колес при оценке угловой скорости курса для инерциальной навигационной системы (ИНС).

Применение датчиков скорости вращения колес в инерциальных навигационных системах (ИНС) в основном проявляется в объединении данных от нескольких датчиков и коррекции ошибок, особенно играя важную роль в навигации транспортных средств. Инерциальные навигационные системы (ИНС) в основном полагаются на гироскопы и акселерометры для расчета положения, скорости и ориентации путем интегрирования, но существует проблема накопления ошибок. Датчики скорости вращения колес, как недорогие высокочастотные инкрементальные датчики, могут эффективно смягчить проблему расходимости ошибок в инерциальной навигации.

В настоящее время в многосенсорных системах интегрированной навигации роль датчиков скорости вращения колес в основном заключается в коррекции скорости и позиционировании с использованием пройденного расстояния. Датчик скорости вращения колеса обеспечивает продольную скорость в реальном времени, сравнивает ее с результатом интегрирования ускорения инерциальной навигационной системы (ИНС) и объединяет данные с помощью фильтра Калмана (EKF/UKF) для подавления дрейфа скорости ИНС. В условиях отсутствия GPS-сигнала (туннели, подземные гаражи) датчик скорости вращения колеса предоставляет информацию о пройденном расстоянии, помогая ИНС вычислять относительное положение транспортного средства, что снижает накопление ошибок позиционирования. В данной статье косвенно рассчитывается скорость изменения угла курса путем анализа разницы скоростей вращения колес, определяемой датчиком скорости вращения колеса, что обеспечивает вспомогательную коррекцию для навигации транспортного средства по направлению движения.

Датчики скорости вращения колес косвенно вычисляют скорость изменения угла поворота (т.е. угловой скорости), измеряя разницу скоростей между левым и правым колесами (разницу скоростей вращения колес), и их основной принцип основан на кинематической модели транспортного средства.

Его преимущество заключается в высокой производительности в реальном времени и отсутствии кумулятивной ошибки, но он ограничен проскальзыванием, изменением параметров шин и т. д. В практических системах для повышения устойчивости необходима интеграция данных с нескольких датчиков (таких как инерциальная навигационная система, GPS).

• Предыдущий пост

  Принцип работы бутстрепного конденсатора микросхемы понижающего преобразователя напряжения

• Следующий пост

  Роль небольшого резистора, включенного последовательно с шиной SPI.