要約
全地球測位システム (GPS) が拒否された環境でのナビゲーションには、剛体の方向、位置、線速度を推定できる慣性センサーの融合に依存した堅牢な推定器が必要です。
超広帯域 (UWB) と慣性測定ユニット (IMU) は、慣性航法を成功させるために利用できる低コストの測定技術を代表します。
この論文では、UWB および IMU の測定を直接使用する連続形式の非線形決定論的ナビゲーション オブザーバーを紹介します。
この推定器は拡張特殊ユークリッド群 $\mathbb{SE}_{2}\left(3\right)$ に基づいて開発されており、ほぼすべての初期条件から始まる閉ループ誤差信号の指数関数的な収束を保証します。
提案されたオブザーバーの離散バージョンは、公開されているドローン飛行の実世界のデータセットを使用してテストされます。
キーワード: 超広帯域、慣性計測ユニット、センサー フュージョン、測位システム、GPS 拒否ナビゲーション。
要約(オリジナル)
Navigation in Global Positioning Systems (GPS)-denied environments requires robust estimators reliant on fusion of inertial sensors able to estimate rigid-body’s orientation, position, and linear velocity. Ultra-wideband (UWB) and Inertial Measurement Unit (IMU) represent low-cost measurement technology that can be utilized for successful Inertial Navigation. This paper presents a nonlinear deterministic navigation observer in a continuous form that directly employs UWB and IMU measurements. The estimator is developed on the extended Special Euclidean Group $\mathbb{SE}_{2}\left(3\right)$ and ensures exponential convergence of the closed loop error signals starting from almost any initial condition. The discrete version of the proposed observer is tested using a publicly available real-world dataset of a drone flight. Keywords: Ultra-wideband, Inertial measurement unit, Sensor Fusion, Positioning system, GPS-denied navigation.
arxiv情報
| 著者 | Hashim A. Hashim,Abdelrahman E. E. Eltoukhy,Kyriakos G. Vamvoudakis,Mohammed I. Abouheaf |
| 発行日 | 2023-08-15 20:30:35+00:00 |
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