在車載導(dǎo)航和輪式機(jī)器人等民用定位場景,微電子機(jī)械系統(tǒng)慣性測量單元（MEMSIMU）得到了廣泛地應(yīng)用,且已經(jīng)成為必不可少的導(dǎo)航手段之一。特別是,在基于航位推算（Dead-Reckoning）的自主式車輛導(dǎo)航定位技術(shù)中,由MEMS-IMU構(gòu)成的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）作為主導(dǎo)航系統(tǒng),發(fā)揮著無可取代的作用。然而,MEMS-IMU因精度低且溫度敏感性大,以及傳統(tǒng)安裝方式通常存在航向角不可觀等原因,存在定位誤差迅速累積的問題。為了降低其誤差累計(jì)以提升系統(tǒng)導(dǎo)航性能,本文設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了一套將MEMS-IMU安裝在載體車輪中心的輪式載體導(dǎo)航方案。首先,將一個(gè)MEMS-IMU固定在車輪中心,并使其與車輪進(jìn)行同軸旋轉(zhuǎn),利用其做周期旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)特性,提取出運(yùn)動(dòng)速度信息,結(jié)合運(yùn)動(dòng)約束構(gòu)造了三維速度觀測信息,從而改善系統(tǒng)的導(dǎo)航定位精度。該方案從安裝方式和算法設(shè)計(jì)層面取代了對里程計(jì)傳感器的依賴。基于輪式機(jī)器人測試平臺(tái)的實(shí)測結(jié)果表明,該方案的平面定位誤差比傳統(tǒng)安裝MEMS-IMU的導(dǎo)航方案降低了58.53%（均方根誤差）,比傳統(tǒng)MEMS-IMU和里程計(jì)組合導(dǎo)航方案降低了29.67%（均方根誤差）。然后,由于一個(gè)MEMS-... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

參考坐標(biāo)系示意圖

傳感器安裝位置示意（單個(gè)MEMS-IMU）

參考軌跡（單個(gè)MEMS-IMU）


本文編號(hào)：3013731