久久亚洲日韩精品一区二区三区-日本免费一区二区三区最新-成人片黄网站色大片免费观看cn-少妇人妻偷人精品无码视频-欧美三级中文字幕在线观看

你的位置:首頁 > 互連技術 > 正文

縮短積分時間提高航位推算導航系統的精度

發布時間:2023-02-02 來源:作者:Ben Wang 責任編輯:lina

【導讀】汽車航位推算 (DR) 導航系統使用陀螺儀(陀螺儀)來估計車輛的瞬時航向。這些信息與行駛距離相結合,使導航系統能夠正確確定車輛的位置,即使在擁擠的市區或隧道中衛星信號被阻擋時也是如此。在DR導航中使用陀螺儀的一個主要挑戰是衛星信號可能會長時間丟失,導致累積的角度誤差變得太大而無法準確定位車輛。本文提供了一種解決此問題的簡單方法。


汽車航位推算 (DR) 導航系統使用陀螺儀(陀螺儀)來估計車輛的瞬時航向。這些信息與行駛距離相結合,使導航系統能夠正確確定車輛的位置,即使在擁擠的市區或隧道中衛星信號被阻擋時也是如此。在DR導航中使用陀螺儀的一個主要挑戰是衛星信號可能會長時間丟失,導致累積的角度誤差變得太大而無法準確定位車輛。本文提供了一種解決此問題的簡單方法。

災難恢復導航的工作原理

DR導航的基本操作如圖1所示。陀螺儀以度/秒為單位測量車輛的旋轉速率。代表車輛瞬時航向的角度是通過對隨時間變化的旋轉速率進行積分來計算的。結合航向和行駛距離可以確定車輛的位置,如紅線所示。


縮短積分時間提高航位推算導航系統的精度
圖1.災難恢復導航的工作原理。


使用數字陀螺儀,積分速率可以表示為速率樣本的總和乘以采樣間隔:



縮短積分時間提高航位推算導航系統的精度



其中ri 是陀螺儀感應的速率,n 是樣本數,τ 是采樣間隔。

隨時間累積的角度誤差可以表示為:



縮短積分時間提高航位推算導航系統的精度



其中ei是每個樣本的速率誤差,n 是樣本數,τ 是采樣間隔。

根據公式,隨著所需積分時間的延長,累積誤差也越大,如圖2所示。這些速率樣本使用帶有高性能角速率傳感器ADXRS810的評估板進行測量,模擬DR導航系統,記錄了3300個總速率樣本。藍線顯示陀螺儀速率樣本;紅線顯示累積的角度誤差。很明顯,累積的角度誤差隨著時間的推移而增加。


縮短積分時間提高航位推算導航系統的精度
圖2.使用ADXRS810評估板測量的速率。(注意:角度誤差不是按比例計算的。


使用低通濾波器 (LPF)縮短積分時間

減少角度誤差的傳統方法側重于最小化en,但今天的數字陀螺儀已經具有非常低的速率誤差規格。例如,ADXRS810具有80 LSB/°/sec的靈敏度、±2°/sec的偏移和0.03°/sec/g的抗沖擊性,改進空間有限。此外,該算法補償en很復雜。例如,與電子穩定控制(ESC)等其他應用相比,DR導航系統中的陀螺儀可以長時間運行,例如當車輛通過長隧道時GPS信號丟失時。在DR導航應用中,運行時間越長,累積的角度誤差越大。

如果積分時間可以減少,它將顯著減少累積的角度誤差。當陀螺儀不旋轉時,由于陀螺儀噪聲,速率輸出很小,但非零。ADXRS810實現了極低的陀螺儀噪聲和極高的靈敏度,只需設置適當的閾值即可輕松濾除數字域中的噪聲。這個過程等效于低通濾波,因為陀螺儀速率噪聲與旋轉引起的速率輸出相比處于高頻。

圖3顯示了圖2的LPF版本,其中所有小于1°/s的速率樣本都歸零,因此在進行速率積分時被忽略。剩余的積分時間,被認為是有效的積分時間,僅占總積分時間的16%左右。這大大減少了集成時間。因此,累積的角度誤差也顯著降低,如紅線所示。


縮短積分時間提高航位推算導航系統的精度
圖3.使用ADXRS810評估板和數字LPF測量速率。(注意:角度誤差不是按比例計算的。


在實際應用中,車輛方向盤通常定位為零度。因此,陀螺儀速率的有效積分時間可以通過忽略它來減少,就像在圖3中描述的實驗中所做的那樣。圖4顯示了實際車載測試的陀螺儀速率樣本。通過隧道大約 180 秒,需要 180 秒才能進行速率積分。如果沒有LPF過程,超過180秒的累積誤差可能高達4°,這太大了,無法正確確定車輛在隧道中的位置。通過實施閾值為0.5°/秒的LPF工藝,有效積分時間縮短至僅84秒,減少了約53%。累積誤差降至約0.5°,如圖5所示。可以設置 LPF 閾值以達到特定應用所需的精度。


縮短積分時間提高航位推算導航系統的精度
圖4.未經過濾的車載陀螺儀速率樣本。(注意:角度誤差不是按比例計算的。

縮短積分時間提高航位推算導航系統的精度
圖5.LPF后的車載陀螺儀速率樣本。(注意:角度誤差不是按比例計算的。


結論

當今的數字陀螺儀具有出色的規格,因此提高性能的空間非常有限。在車輛DR導航系統和其他需要較長積分時間的應用中,設置LPF閾值以減少積分時間是提高精度的簡單但有效的方法。

ADXRS810高性能、低成本數字陀螺儀采用ADI公司創新的MEMS技術,是車輛DR導航應用的理想選擇。該器件采用非常小的封裝,提供低失調、低噪聲和高速率靈敏度。片內溫度補償,無需外部溫度傳感器,簡化了溫度補償算法。其對沖擊和振動的高抗擾度在汽車應用中非常重要。

(來源:中電網,作者:Ben Wang)


免責聲明:本文為轉載文章,轉載此文目的在于傳遞更多信息,版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題,請聯系小編進行處理。


推薦閱讀:

追求準確可靠的振動傳感以實現基于狀態的預測性維護

負載功率監控器改善了高端電流測量

為何在開關穩壓器中,電流模式控制非常重要?

溫差發電器工作原理

從概念到關鍵指標,一文弄清PLL頻率合成器那些事

特別推薦
技術文章更多>>
技術白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關閉

?

關閉

主站蜘蛛池模板: 亚洲一卡二卡三卡四卡无卡麻豆| 中文在线8资源库| 亚洲va国产va天堂va久久 | 人人妻人人澡人人爽精品日本| 午夜精品久久久久久99热| 西欧free性满足hd老熟妇| 乱中年女人伦av三区| 色婷婷久久一区二区三区麻豆| 亚洲aⅴ天堂av天堂无码app | 國产一二三内射在线看片| 精品久久久久久久久中文字幕| 九九在线中文字幕无码| 欧美亚洲熟妇一区二区三区| 77777亚洲午夜久久多人| 国产精品无码专区| 国产美女在线精品免费观看网址| 少妇被粗大的猛进69视频| 国产l精品国产亚洲区久久| 伊人大杳焦在线| 在线精品亚洲一区二区三区| 欧美成人精精品一区二区三区| 亚洲福利国产网曝| 理论片87福利理论电影| 四虎影视久久久免费| 在线观看欧美一区二区三区| 国产网红主播无码精品| 色诱视频在线观看| 国产成人亚洲精品| 亚洲精品久久7777777| 日韩精品极品视频在线观看免费 | 国产无套内射又大又猛又粗又爽 | 欧美交换配乱吟粗大25p| 国产精品久久二区二区| 中文字幕乱码一区av久久不卡| 无码丰满人妻熟妇区| 久久免费99精品国产自在现线| 中文字幕乱码久久午夜| 亚洲桃色天堂网| 熟妇人妻系列aⅴ无码专区友真希| 成人做爰视频www| 国产乱女乱子视频在线播放|