Analiza możliwości zastosowania sensorów inercjalnych MEMS w projekcie PROTEUS

• Autorzy: Kalarus M. , Sitek P. , Brzostowski K. , Foks-Ryznar A. , Darakchiev R.

Warianty tytułu

EN

An analysis of the applicability of MEMS inertial sensors in the PROTEUS project

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje rozważania nad możliwością zastosowania sensorów inercjalnych MEMS (Micra Electra-Mechanical System) do wyznaczania zmian położenia oraz orientacji obiektów. Analiza przeprowadzona została w kontekście realizowanego projektu PROTEUS - zintegrowanego mobilnego systemu mającego wyznaczyć nowe standardy w podejmowaniu działań antyterrorystycznych i antykryzysowych [1]. Jako element testowy wykorzystano modul Xsens MTiG zawierający zintegrowany system INS/GPS (Inertial Navigation System/Global Positioning System). Przedstawiono jego charakterystykę oraz możliwości wykorzystania wewnątrz budynków w warunkach braku widoczności satelitów nawigacyjnych. Otrzymane rezultaty pozwoliły stwierdzić, że wykorzystanie podsystemu INS do klasycznej nawigacji zliczeniowej (dead reckoning) nie ma praktycznie sensu z uwagi na szybko narastający błąd. Jednak INS znakomicie sprawdza się jako uzupełnienie GPS umożliwiając pomiar orientacji oraz szybkich zmian położenia obiektu. Ponadto, analizy czasowo-częstotliwościowe danych otrzymywanych z INS pozwalają w pewnym stopniu określać parametry ruchu oraz pozycję obiektu.

EN

This article considers the possibility of using MEMS (Micro Electro-Mechanical System) inertial sensors to determine changes in position and attitude of the objects. The analysis was carried out in the context of the ongoing project PROTEUS - the integrated mobile system which aims to set new standards for counterterrorism and rescue operations [1]. All measurements were based on the Xsens MTiG module containing an integrated INS/GPS (Inertial Navigation System/Global Positioning System). Its performance and possible use inside the buildings during GPS outages were then presented. The results revealed that the classical dead reckoning algorithm is practically meaningless due to the unlimited position error growing with time. However, the INS can supplement GPS measurements which gives the capability of tracking the rapid changes in position and attitude. In addition, the time-frequency analysis of data obtained from the INS allows to estimate some movement parameters and position of the object.

Słowa kluczowe

PL

nawigacja inercjalna; lokalizacja; MEMS; PROTEUS

EN

inertial navigation; localization; MEMS; Proteus

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 51, nr 11
• Strony: 127--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kalarus M.

autor

Sitek P.

autor

Brzostowski K.

autor

Foks-Ryznar A.

autor

Darakchiev R.

• Centrum Badań Kosmicznych PAN, Warszawa

Bibliografia

• [1] http://www.projektproteus.pl.
• [2] Gade S., Gram-Hansen K.: Non-stationary signal analysis using wavelet transform, short-time fourier transform and wigner-ville distribution. Technical Review, Bruel&Kjaer, Naerum, Denmark, 2, 28, 1996.
• [3] Woodman O. J.: An introduction to inertial navigation, University of Cambridge, Technical Report, 2007.
• [4] Xsens Technologies BV: MTi-G User Manual and Technical Documentation. Document MT0137P, Revision G, 27 May 2009.