Использование автономной навигационной системы высокоточного позиционирования пешехода на местности


https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.6.86

Полный текст:


Аннотация

Постановка проблемы: в настоящее время для определения координат человека на плоскости используется автономная навигационная система, куда входят трехосевой акселерометр и трехосевой гироскоп. Недостатком данной системы является накопление со временем ошибки информации, поступающей от составляющих системы за счет неучтенных систематических погрешностей. Эту ошибку невозможно компенсировать без дополнительного внешнего источника информации. Цель: исследовать возможность адаптации алгоритмов обработки инерциальной системы определения координат с использованием данных от внешнего источника и разработать алгоритм комплексирования информации в целях компенсации ошибок при позиционировании человека на местности. Результаты: показана возможность и предложен метод комплексирования информации от автономной инерциальной навигационной системы и внешнего независимого источника информации, в качестве которой выступает информационный сигнал от биомеханической модели движения пешехода. Метод представлен в виде двух алгоритмов. Первый алгоритм реализован в виде разомкнутой схемы, при котором структура инерциальной системы не меняется; второй - в виде замкнутой схемы с обратной связью, при этом структура инерциальной системы меняется, однако она более устойчива к изменению предположений, принятых при синтезе предложенных алгоритмов. Практическая значимость: высокоточное определение координат человека на местности необходимо во многих ситуациях, в частности, при проведении спасательных работ сотрудниками МЧС.

Об авторах

Александр Юрьевич Каплин
ОАО «Радиоавионика»
Россия


Михаил Георгиевич Степанов
ОАО «Радиоавионика»
Россия


Список литературы

1. Красовский А. А., Лебедев А. В., Невструев В. В. Теоретические основы пилотажно-навигационных комплексов. - М.: ВВИА им. Н. Е. Жуковского, 1981. - 373 с.

2. Кузовков Н. Т., Салычев О. С. Инерциальная навигация и оптимальная фильтрация. - М.: Машиностроение, 1982. - 216 с.

3. Ярлыков М. С. Статистическая теория радионавигации. - М.: Радио и связь, 1985. - 344 с.

4. Дэвидсон П., Такала Я. Разработка алгоритмов инерциальной навигационной системы с учетом особенностей походки человека // Гироскопия и навигация. 2013. № 1. С. 54-86.

5. Salychev O. S. Applied Inertial Navigation: Problems and Solutions. - M.: BMSTU Press, 2004. - 306 p.

6. Jahn J., Batzer U., Seitz J., Patino-Studencka L., Boronat J. G. Comparison and Evaluation of Acceleration Based Step Length Estimators for Handheld Devices // Proc. of IEEE 2nd Conf. on Indoor Positioning and Indoor Navigation, Zurich, Switzerland, 1517 Sept. 2010. P. 1-6.

7. Ladetto Q., Merminod B. Digital Magnetic Compass and Gyroscope Integration for Pedestrain Navigation // 9th St. Petersburg Intern. Conf. on Integrated Navigation Systems, Saint-Petersburg, 27-29 May 2002. P. 10.

8. Leppakoski H., Kappi J., Syrjarinne J., Takala J. Error Analysis of Step Length Estimation in Pedestrian Dead Reckoning // Proc. of ION GPS/GNSS. Portland, OR, 24 -27 Sept. 2002. The Institute of Navigation, 2002. P. 1136-1142.

9. Matthews C., Ketema Y., Gebre-Egziabher D., Schwartz M. In-Situ Step Size Estimation Using a Kinetic Model of Human Gait // Proc. of ION GNSS, Portland, OR, 21-24 Sept. 2010. P. 511-524.

10. Браммер К., Зиффлинг Г. Фильтр Калмана - Бьюси. - М.: Наука, 1982. - 200 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Каплин А.Ю., Степанов М.Г. Использование автономной навигационной системы высокоточного позиционирования пешехода на местности. Информационно-управляющие системы. 2015;(6):86-92. https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.6.86

For citation: Kaplin A.Y., Stepanov M.G. Using Autonomous Navigation Systems for High-Precision Positioning of a Pedestrian on the Ground. Information and Control Systems. 2015;(6):86-92. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn1684-8853.2015.6.86

Просмотров: 20


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-8853 (Print)
ISSN 2541-8610 (Online)