基于车轮安装惯性测量单元的车载组合导航

发布时间：2021-02-02 00:45

　　在车载导航和轮式机器人等民用定位场景,微电子机械系统惯性测量单元（MEMSIMU）得到了广泛地应用,且已经成为必不可少的导航手段之一。特别是,在基于航位推算（Dead-Reckoning）的自主式车辆导航定位技术中,由MEMS-IMU构成的惯性导航系统（INS）作为主导航系统,发挥着无可取代的作用。然而,MEMS-IMU因精度低且温度敏感性大,以及传统安装方式通常存在航向角不可观等原因,存在定位误差迅速累积的问题。为了降低其误差累计以提升系统导航性能,本文设计并验证了一套将MEMS-IMU安装在载体车轮中心的轮式载体导航方案。首先,将一个MEMS-IMU固定在车轮中心,并使其与车轮进行同轴旋转,利用其做周期旋转的运动特性,提取出运动速度信息,结合运动约束构造了三维速度观测信息,从而改善系统的导航定位精度。该方案从安装方式和算法设计层面取代了对里程计传感器的依赖。基于轮式机器人测试平台的实测结果表明,该方案的平面定位误差比传统安装MEMS-IMU的导航方案降低了58.53%（均方根误差）,比传统MEMS-IMU和里程计组合导航方案降低了29.67%（均方根误差）。然后,由于一个MEMS-... 

【文章来源】：武汉大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

参考坐标系示意图

传感器安装位置示意（单个MEMS-IMU）

参考轨迹（单个MEMS-IMU）


本文编号：3013731