Error Analyses of Attitude and Heading Reference Systems

• Autorzy: Reinstein M. , Sipos M. , Rohac J.

Warianty tytułu

PL

Analiza błędów systemu nawigacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper describes the results of error analyses of two low-cost Attitude and Heading Reference Systems (AHRS). These error analyses concern both random sensor errors identified by Allan variance method and deterministic errors estimated during a calibration procedure. The calibration procedure is based on the Levenberg-Marquardt algorithm used to solve non-linear least squares estimation problem. The main contribution of this paper is to present data necessary for further inertial sensors signal processing by means of Kalman filtering.

PL

Artykuł opisuje rezultaty analizy błędu dwóch systemów nawigacji. Analiza koncentruje się na błędach czujników: przypadkowych zdefiniowanych przez wariancję Allana i systematycznych, określonych w procedurze kalibracji. Procedura kalibracji bazuje na algorytmie Levenberga-Marquardta stosowanym do rozwiązywania problemów estymacji metodą nieliniowych najmniejszych kwadratów. Głównym celem artykułu jest podanie danych niezbędnych do późniejszego przetwarzania sygnału czujników bezwładnościowych przy wykorzystaniu filtrów Kalmana.

Słowa kluczowe

EN

inertial navigation; Allan variance; Levenberg-Marquardt algorithm

PL

nawigacja bezwładnościowa; wariancja Allana; algorytm Levenberga-Marquardta

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 8
• Strony: 114--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Reinstein M.

autor

Sipos M.

autor

Rohac J.

• Czech Technical University in Prague,

Bibliografia

• [1] Titterton D.H., Weston J.L., Strapdown Inertial Navigation Technology. Lavenham, UK: The Lavenham Press ltd (1997), ISBN 0 86341 260 2
• [2] Grewal M.S., Andrews A.P., Kalman Filtering - Theory and Practice using MATLAB. New York : Wiley-lnterscience (2001)
• [3] Allan D.W., Statistics of Atomic Frequency Standards Proc., IEEE 54 (1966), 221-230
• [4] Lawrence C.Ng., On The Application of Allan Variance Method for Ring Laser Gyro Performance Characterization, tech.rep., USA: Lawrence Livermore National Laboratory (1993), UCRL-ID-115695
• [5] Sotak M., Estimation of Stochastic Coefficients of Inertial Sensors. Science & Military, ISSN 1336-8885, 3 (2008), No. 2, 13-16
• [6] Woodman O.J., An introduction to inertial navigation, tech.rep., University of Cambridge, UCAM-CL-TR-696 (2007), ISSN 1476-2986
• [7] Trusov A.A., Schofield A.R., Shkel A.M., Performance characterization of a new temperature-robust gain-bandwidth improved MEMS gyroscope operated in air, Sensors and Actuators A: Physical (2008)
• [8] Gambis D., Allan Variance in earth rotation time series analysis, Advances in Space Research, 30 (2002), Issue 2, 207-212
• [9] Chatfield A.B., Fundamentals of High Accuracy Inertial Navigation, USA: American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc., (1997), ISBN 1-56347-243-0
• [10] Skog I., Handel P., Calibration of a MEMS Inertial Measurement Unit, [www.imeko.org/publications/wc- 2006/PWC-2006-TC3-017u.pdf], Rio de Janeiro: XVII IMEKO WORLD CONGRESS, (2006)
• [11] Salychev O., Applied Inertial Navigation: Problems and Solutions. ISBN 5-7038-2395-1 : Bauman MSTU Press, 2004
• [12] Sotak M., Sopata M., Breda R., Rohac J., Vaci L., Navigation Systems Integration, Kosice, published by Robert Breda (2006) ISBN 80-969619-9-3
• [13] Madsen K., Nielsen H.B., Tingleff O., Methods for Non-linear Least Squares Problems, Informatics and Mathematical Modelling, Technical University of Denmark (2004)