Integrated positioning system for land vehicles

• Autorzy: Konatowski S.

Warianty tytułu

PL

Zintegrowany system pozycjonujący pojazdów lądowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The one of the main task of navigation is composed of positioning, i. e. determination of a vehicle location in the space. Contemporary vehicles are equipped with various radio-engineering and autonomous (non-radio-engineering) navigation devices. Their output data can be processed jointly to improve accuracy, continuity and reliability of the integrated positioning system. The paper presents a design of integrated system consisting of typical sensors used in contemporary land vehicles. Two complementary Kalman filters are used for joint data processing. Selected simulation results of the system are included in the paper.

PL

We współczesnych systemach nawigacyjnych pojazdów samochodowych istotną rolę odgrywają systemy pozycjonujące , wyposażane w czujniki autonomiczne i radiotechniczne. Ich zadaniem jest precyzyjne określanie miejsca położenia obiektów. Autonomiczne źródła informacji nawigacyjnej dokonują pomiaru parametrów bez otrzymywania sygnałów spoza obiektu. Czujnikami nieautonomicznymi są systemy radiotechniczne, a w szczególności system nawigacji satelitarnej GPS (Global Positioning System). Charakteryzują się one znacznie większą dokładnością długoterminową niż czujniki autonomiczne. Wadą tych systemów jest łatwość zakłócania ich pracy oraz możliwość wystąpienia czasowych zaników sygnałów. Artykuł opisuje projekt zintegrowanego systemu nawigacyjnego DR/GPS, złożonego z odbiornika GPS oraz systemu DR (Dead Reckoning). W skład systemu DR wchodzi odometr, żyroskop i kompas elektroniczny, który koryguje narastające w czasie błędy żyroskopu. System zliczania drogi DR traktowany jest jako system nadrzędny - system odniesienia. Dane z elementów składowych zaprojektowanego systemu przetwarzane są wspólnie w celu zapewnienia ciągłości i zwiększenia dokładności określania miejsca położenia pojazdu. W większości zastosowań nawigacyjnych optymalne procedury filtracji są nieliniowe, co komplikuje projektowanie filtrów. Z tego powodu, w procesie projektowania zintegrowanych systemów nawigacyjnych, często stosowana jest linearyzacja modelu projektowanego filtru. W artykule zastosowano dwa komplementarne filtry Kalmana. Pierwszy, w module kursu przetwarza sygnały z żyroskopu i kompasu elektronicznego. Drugi - linearyzowany filtr Kalmana - estymuje błędy położenia, wykorzystując informacje z systemów DR i GPS. Linearyzacja dokonywana jest wokół trasy pomiarowej z systemu DR. Artykuł przedstawia wybrane wyniki badań symulacyjnych zaprojektowanego systemu pozycjonującego dla pojazdów lądowych.

Słowa kluczowe

EN

positioning system; navigation systems; GPS; dead reckoning; Kalman filter

PL

system pozycjonujący; nawigacja zliczeniowa; system GPS; filtr Kalmana; system nawigacyjny

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN SA
• Czasopismo: Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 49, z. 4
• Strony: 467--480
• Opis fizyczny: Bibliog. 10 poz.

Twórcy

autor

Konatowski S.

• Instytut Radiolokacji Wydziału Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej, ul. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• 1. B. D. O. Anderson, J. B. Moore: Optimal filtering. Englewood Cliffs, New Jersey, USA, Prentice-Hall Inc., 1979.
• 2. R. G. Brown, P. Y. C. Hwang: Introduction to random signals and applied Kalman filtering. Wiley, UK, 1992.
• 3. J. V . Candy: Signal Processing: The Model-Based Approach. McGraw-Hill Inc., International Edition, 1986.
• 4. C. Drane, C. Rizos: Positioning Systems in Intelligent Transportation Systems. USA, Artech House, 1998.
• 5. J. Farell, M. Barth: The Global Positioning System and Inertial Navigation. USA, McGraw-Hill, 1999.
• 6. B. Forssell: Radionavigations systems. Prentice Hall, UK, 1991.
• 7. M. Kayton, W. R. Fried: Avionics Navigation Systems - Second Edition. New York, USA, John Wiley & Sons Inc., 1997.
• 8. J. Kim, Jang-Gyu Lee, Gyu-In Jee, Tae-Kyung Sung: Compensation of Gyroscope Errors and GPS/DR Integration. IEEE 1996 Position Location and Navigation Symposium, Atlanta, GA, USA.
• 9. O. Salychev: Inertial Systems in Navigation and Geophysics. Bauman MSTU Press, Moscow, Russia, 1998.
• 10. J. Spilker, B. Parkinson: Global Positioning System: Theory and Applications, Vol. I and Vol. II, American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1996.