ปัญหาพื้นฐาน
โดยปกติแล้วข้อมูลจำเพาะของชิ้นส่วนในระบบที่เป็นปัญหาและสิ่งที่ถือว่าเป็น "ข้อผิดพลาดที่ยอมรับได้" สำหรับทั้งระบบจะเปลี่ยนข้อ จำกัด ที่แน่นอนแต่มีลำดับความสำคัญเพียงลำดับเดียวในเวลาหรือระยะทางที่ฉันคาดว่า ฉันทราบดีว่าในระยะทางไกล (ไม่กี่หลาหรือมากกว่านั้น) ข้อผิดพลาดจะใหญ่เกินไปสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ แต่สิ่งที่เกี่ยวกับภายในไม่กี่ฟุต?
สิ่งนี้สามารถแก้ไขได้โดยการศึกษาพลวัตความผิดพลาดระยะสั้นของระบบนำทางเฉื่อย มันครอบคลุมในรายละเอียดในข้อความจำนวนมาก แต่นี่เป็นรุ่น "สมการฟรี" สั้น ๆ
การนำทางเฉื่อยทำงานดังต่อไปนี้:
ทราบตำแหน่งเริ่มต้นความเร็วและทัศนคติของคุณอย่างแม่นยำ (เช่นทอยพิทช์และหันเห)
Δt
ใช้ทัศนคติใหม่ของคุณที่คุณเพิ่งคำนวณเพื่อหมุนการอ่าน accelerometer ของคุณให้เป็นระดับโลก
ลบแรงโน้มถ่วงจากการอ่านมาตรความเร่งระดับใหม่ของคุณ
Δt
Δt
ทำซ้ำขั้นตอนที่ 2-6 ตราบเท่าที่ต้องการ
bgbg×Δt×Δt×Δt=bg(Δt)3
ยิ่งไปกว่านั้นอคตินั้นจะรวมอยู่ในทัศนคติซึ่งจะทำให้เครื่องวัดความเร่งผิดระดับซึ่งจะทำให้การเร่งถูกจัดระดับในทิศทางที่ไม่ถูกต้องซึ่งจะถูกรวมเข้ากับทิศทางที่ผิด - ข้อผิดพลาดสามระดับ
ซึ่งหมายความว่าข้อผิดพลาดไจโรสาเหตุข้อผิดพลาดตำแหน่งที่จะเติบโตไปพร้อมกับก้อนของเวลา
โดยตรรกะเดียวกันaccelerometer ข้อผิดพลาดข้อผิดพลาดสาเหตุตำแหน่งที่จะเติบโตไปพร้อมกับตารางเวลา
ด้วยเหตุนี้คุณจึงได้รับการนำทางเฉื่อยที่มีประโยชน์ (บริสุทธิ์) เพียงไม่กี่วินาทีจากเซ็นเซอร์ MEMS เกรดโทรศัพท์มือถือ
แม้ว่าคุณจะมีเซ็นเซอร์เฉื่อยที่ดีมากเช่นเกรดอากาศยานคุณก็ยัง จำกัด อยู่เพียงเล็กน้อยภายใต้การนำทางแรงเฉื่อย (บริสุทธิ์) เล็กน้อยภายในสิบนาที เหตุผลคือขั้นตอนที่ 3 - การเปลี่ยนแปลงแรงโน้มถ่วงด้วยความสูง ทำให้ความสูงของคุณผิดและแรงโน้มถ่วงของคุณจะผิดซึ่งทำให้ความสูงของคุณผิดซึ่งทำให้แรงโน้มถ่วงของคุณผิดมากขึ้นเรื่อย ๆ - การเติบโตของความผิดพลาดแบบเอกซ์โปเนนเชียล ดังนั้นแม้แต่ระบบนำทางเฉื่อยที่ "บริสุทธิ์" เช่นที่พบในเครื่องบินไอพ่นของทหารก็มักจะมีเครื่องวัดความสูงด้วยความกดอากาศ แหล่ง
โซลูชั่น
นอกจากนี้ฉันทามติทั่วไปดูเหมือนจะเป็นวิธีเดียวที่จะปรับปรุงข้อ จำกัด เหล่านี้ได้ผ่านจุดที่เซ็นเซอร์ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นคือการให้การอ้างอิงโดยไม่เกิดข้อผิดพลาด
t2
บางระบบแก้ปัญหานี้โดยใช้กล้องและเครื่องหมาย จุดอ้างอิงชนิดใดที่อุปกรณ์พกพา / สวมใส่ได้ให้?
มีทั้งงานวิจัยและผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ที่สามารถทำได้
แนวคิดมันใช้งานได้เหมือนสเตอริโอวิชั่น - คุณมีพื้นฐานที่รู้จักกันดีระหว่างกล้องและมุมที่แตกต่างกันสำหรับเครื่องหมายแต่ละอันตามที่ดูจากกล้องแต่ละตัว จากนี้ตำแหน่ง 3D ของแต่ละเครื่องหมายสามารถคำนวณได้ (สัมพันธ์กับกล้อง) มันสามารถทำงานได้ดีขึ้นด้วยกล้องมากขึ้น
ฉันเคยเห็นการใช้คลื่นวิทยุเพื่อวัดระยะทางอย่างแม่นยำ แต่ฉันไม่สามารถบอกได้ว่าระบบดังกล่าวอาจมีความแม่นยำในขนาดเล็ก (ในแง่ของการวัดระยะทาง) โดยใช้ส่วนประกอบ "off-the-shelf"
การใช้ฮาร์ดแวร์ราคาถูกdecawave UWBอาจเป็นประโยชน์บางอย่าง (ตั้งแต่ 10 ซม. ขึ้นไป) คุณจะต้องคิดหาอัลกอริทึมของคุณเอง
ฉันรู้ว่าสามารถใช้ GPS ได้ในระยะยาว แต่ฉันสงสัยว่าอุปกรณ์ GPS สำหรับผู้บริโภคระดับใดก็ตามมีความละเอียดพอที่จะช่วยในกรณีของฉันได้
ถัดจากร่างกายระบบ GPS จะต่อสู้ การรับ GPS ระดับซม. นั้นขึ้นอยู่กับการติดตามระยะต่อเนื่องของสัญญาณ GPS (มาก, อ่อนแอมาก) ซึ่งยากมากหากเสาอากาศอยู่ติดกับร่างกายและร่างกายกำลังเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ! สำหรับระบบ L1 เท่านั้น - ไม่ว่าพวกเขาจะราคาถูกหรือแพง - การติดตามจะต้องใช้เวลานานมาก (10 นาที +) และทำไม่ได้สำหรับปัญหานี้ เครื่องรับแบบ dual-ความถี่อาจทำงานบางครั้งแต่เหล่านี้จริงๆไม่ได้ราคาถูก (หลายพันดอลลาร์)