Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2016 1
УДК 629.05 DOI 10.18698/2308-6033-2016-04-1480
Повышение точности автономной навигации наземных
подвижных объектов
© А.Ю. Егорушкин, В.И. Мкртчян
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Настоящее исследование посвящено разработке алгоритмов, повышающих точ-
ность автономной навигации наземных подвижных объектов, которая может
осуществляться с помощью инерциальной навигационной системы (ИНС), рабо-
тающей самостоятельно, либо с помощью одометра, работающего совместно с
ИНС. В первом случае точность повышается в результате коррекции ошибок
ИНС, проводимых в течение периодических остановок объекта. Во втором — в
результате калибровки ошибок ИНС и одометра по известным координатам хотя
бы одной точки маршрута. Достоинством предлагаемых методов является их
принципиальная автономность: для их осуществления не требуется прие-
ма/передачи каких-либо сигналов извне. В каждой из рассматриваемых ситуаций
предлагаемые алгоритмы позволяют значительно увеличить точность определе-
ния местоположения и скорости подвижного объекта. Приводятся результаты
испытаний алгоритмов на ИНС среднего класса точности, установленной на вне-
дорожник.
Ключевые слова:
инерциальная навигационная система (ИНС), одометр, гироскоп,
акселерометр, автономная навигация, спутниковая навигационная система.
Введение.
Инерциальная навигационная система (ИНС) предна-
значена для автономного определения координат, скоростей и углов
ориентации объектов. Использование ИНС в автономном режиме
ограничено из-за нарастающих с течением времени ошибок. Для
компенсации этих ошибок применяют различные схемы интеграции
ИНС с внешними источниками навигационной информации. В слу-
чае навигации колесных подвижных объектов возможно комплекси-
рование с одометром. Однако точность одометра зависит от таких
факторов, как давление в шинах и нештатные режимы управления
(юз, занос, проскальзывание колес). Поэтому использование ИНС
возможно без внешней информации и совместно с одометром.
В настоящей статье рассмотрим методы, позволяющие повысить
точность позиционирования как в случае самостоятельной работы
ИНС, так и в случае комплексирования ИНС с одометром. Их рабо-
тоспособность подтверждена результатами испытаний.
В качестве объекта испытаний была использована бесплатфор-
менная ИНС (БИНС) «БИНС-Тек» (ООО «ТеКнол»), установленная
на внедорожнике Mitsubishi Pajero Sport и интегрированная со штат-
ным одометром. Приведем спецификацию системы «БИНС-Тек»: