Оценивание пространственной ориентации подвижного объекта по показаниям ортогональных акселерометра и магнитометра
- 1 д.т.н., профессор, гл. науч. сотрудник, ВУНЦ ВВС «ВВА им. профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)
- 2 конструктор, АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж). E-mail: a.y.vostrov.1988@ mail.ru
- 3 к.т.н., вед. науч. сотрудник, АО «Концерн «Созвездие» (г. Воронеж)
Аннотация
Получены формулы зависимости ковариационной матрицы ошибок оценивания углов курса, тангажа и крена от ковариационной матрицы ошибок измерения датчиков и фактической ориентации объекта. Сформулирована как статистическая задача оценивания углов ориентации по показаниям акселерометра и магнитометра, содержащим ошибки измерения. Приведены выражения для нижней границы Крамера-Рао ковариационной матрицы ошибок оценивания углов ориентации. Синтезирован максимально правдоподобный алгоритм, обеспечивающий асимптотическое достижение этой границы. Исследована точность оценивания углов ориентации Эйлера-Колмогорова для подвижного объекта по показаниям акселерометра и магнитометра при использовании существующего алгоритма и алгоритма максимального правдоподобия.
Для цитирования
Виноградов А.Д., Востров А.Ю., Дмитриев И.С. Оценивание пространственной ориентации подвижного объекта по показаниям ортогональных акселерометра и магнитометра // Успехи современной радиоэлектроники. 2016. № 7. С. 35–45.
Список источников
- Бубнов И.А., Богатов С.Ф., Дубов С.Д., Калинин А.К., Савченко П.Т. Военная топография. М.: Воениздат. 1977.
- Sherryl H. Stovall Basic Inertial Navigation. California. 1997.
- Negenborn R. Robot Localization and Kalman Filters. Utrecht. 2003.
- Madgwick S. An efficient orientation filter for inertial and inertial/magnetic sensor arrays. Bristol. 2010.
- Чаплыгин А.А., Семенов Н.Н, Лукьянчиков В.Д., Медведев А.Б. Использование бортовых навигационных комплексов для решения задач в различных радиотехнических приложениях // Антенны. 2014. № 9 (208). С. 40-56.
- Caruso M.J. Applications of Magnetic Sensors for Low Cost Compass Systems // IEEE Position Location and Navigation Symposium. San Diego. California. USA. 2000.
- Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М. 1969.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. М. 1974.
- Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Радио и связь. 1982.
- Крамер Г. Математические методы статистики / Пер. с англ. под ред. акад. А.Н. Колмогорова. Изд. 2-е. М.: Мир. 1975.
- Сысолятина Л.Г. Задача многомерной оптимизации: метод Ньютона / Альманах современной науки и образования. Тамбов: Грамота. 2012. № 8 (63). С. 151-155.
- Иванов А.В. Навигационные системы подвижных наземных объектов. Алгоритмы обработки информации в угловом канале // Радиотехника. 2013. № 4. С. 23-29.