Задача навигации беспилотной колесной сельскохозяйственной техники с использованием БИНС, ГНСС и одометрии

24 апреля 2024 года
Смольянов Данил Ильич
(аспирант 2-го г. о., научный руководитель д.ф.-м.н. Голован А.А., рецензенты к.ф.-м.н. Вавилова Н.Б., асп. 1 г. о. Орел Н.)

Работа посвящена описанию математических моделей, тестирования и внедрения алгоритмов навигации для беспилотной колесной сельскохозяйственной техники, когда аппаратный состав ее навигационного комплекса состоит из низкоточной бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС), построенной на микроэлектромеханических датчиках (МЭМС), приемника сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), данных одометрии — одометра и датчиков поворота руля или рамы.            

В работе рассматривается два подхода к интеграции БИНС и одометрии: тесносвязанная и слабосвязанная. Показывается эквивалентность этих подходов в смысле оценок смещений нулевых сигналов акселерометров и оценок постоянных компонент ошибок одометрии.                            

В работе также рассматривается покомпонентная ZUPT-коррекция в движении – коррекция по двум нулевым компонентам вектора скорости некоторой точки ТС, на которую накладываются неголономные ограничения. Уделяется внимание анализу наблюдаемости смещений нулевых сигналов акселерометров при такой коррекции.      

Также в докладе рассматривается задача МЭМС ДУПК (датчик углового положения колеса) – задача оценки угла поворота колеса при помощи двух БИНС и ГНСС: одна БИНС установлена на корпусе трактора вместе с антенной ГНСС, другая БИНС установлена на поворотном кулаке.