GPS/INS Filter for Vehicle Navigation

No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Author
Date
1996
Department
Tietotekniikan osasto
Major/Subject
Auto- ja työkonetekniikka
Mcode
Kul-16
Degree programme
Language
en
Pages
55
Series
Abstract
Navigoiva ajoneuvo on sitä luotettavampi, mitä tarkemmin sen paikka voidaan määrittää ja mitä katkeamattomampaa paikkatieto on. Jos luotettavuutta voidaan lisätä, lisätään samalla myös mahdollisuuksia hyödyntää ajoneuvonavigointia käytännön tehtävien suorittamiseen. Esimerkkinä tällaisesta tehtävästä mainittakoon karttojen entistä nopeampi ja tarkempi päivittäminen uusia teitä pitkin ajamalla ja reitistä paikkatietoa keräämällä. Eräs käytännön sovellus voisi olla myös pelastusajoneuvojen paikan määritteleminen onnettomuuden tapahduttua ja lähistöllä sijaitsevien ajoneuvojen, kuten poliisiauton, opastaminen elektronista karttaruutua hyödyntäen onnettomuuspaikalle. Tämän diplomityön tavoitteena oli parantaa ajoneuvon paikkatiedon luotettavuutta kun ajoneuvo käyttää paikkatiedon lähteenä GPS-satelliittinavigointijärjestelmää. Päämäärä ei siis ollut itseohjautuvan ajoneuvon rakentamisessa, vaan sen mahdollistamisessa, että navigoivaa ajoneuvoa voitaisiin hyödyntää karttaympäristössä edellä mainittujen käytännön esimerkkien tavoin. Tarvittavat parannukset toteutettiin kahdessa vaiheessa. Ensin ajoneuvoon lisättiin gyroskooppi ja nopeusanturi. Tämän jälkeen kirjoitettiin suodatinohjelma joka yhdistää mittaukset ja toimii mittausvirheiden poistajana. Käytetty suodatusmenetelmä perustuu laajennettuun Kalman-suodatukseen. Lisäksi adaptiivistä estimointia on hyödynnetty gyroskoopin offset-parametrin säätöön, jolla gyroskoopin ryömintää voidaan kompensoida. Suodatinohjelma toteutettiin simulointiasteelle. Ohjelma käyttää syötteenä testiajoista kerättyä dataa ja tulostaa estimaatit korjatusta paikkatiedosta tiedostoon. Simuloinnin tulokset kertovat. että järjestelmän luotettavuus on parantunut. Diplomityön lopussa hahmotellaan myös niitä työvaiheita, joita vaaditaan, mikäli sovellus halutaan siirtää simulointiasteelta käytäntöön.
Description
Supervisor
Saarialho, Antti
Thesis advisor
Juhala, Matti
Selkäinaho, Jorma
Keywords
Global Positioning System, GPS, Intertial Navigation System, INS, gyroscope, vehicle navigation, Kalman filtering, adaptive estimation
Other note
Citation
Permanent link to this item
https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120343158
Collections
[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK