We present a comprehensive framework for fusing measurements from multiple and generally placed accelerometers and gyroscopes to perform inertial navigation. Using the angular acceleration provided by the accelerometer array, we show that the numerical integration of the orientation can be done with second-order accuracy, which is more accurate compared to the traditional first-order accuracy that can be achieved when only using the gyroscopes. Since orientation errors are the most significant error source in inertial navigation, improving the orientation estimation reduces the overall navigation error. The practical performance benefit depends on prior knowledge of the inertial sensor array, and therefore we present four different state-space models using different underlying assumptions regarding the orientation modeling. The models are evaluated using a Lie Group Extended Kalman filter through simulations and real-world experiments. We also show how individual accelerometer biases are unobservable and can be replaced by a six-dimensional bias term whose dimension is fixed and independent of the number of accelerometers.


翻译:我们提出了一个全面框架,用于从多级和一般位置的加速计和陀螺仪进行引信测量,以进行惯性导航。我们利用加速计阵列提供的角加速度,显示方向的数值整合可以用二阶精确度进行,这比只有使用陀螺仪才能达到的传统一阶精确度更准确。由于方向错误是惯性导航中最重要的错误源,改进方向估计减少了总体导航错误。实际性能效益取决于先前对惯性传感器阵列的了解,因此我们采用关于定向模型的不同基本假设,提出了四种不同的状态空间模型。这些模型是通过模拟和现实世界实验,使用利奥集团扩展的卡尔曼过滤器进行评估的。我们还表明个人加速仪偏差如何不易观察,并且可以由六维偏差取而代之,六维偏差的尺寸是固定的,独立于加速计数。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
77+阅读 · 2020年7月26日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
151+阅读 · 2019年10月12日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
论文周报 | 推荐系统领域最新研究进展
机器学习与推荐算法
2+阅读 · 2022年4月11日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
相关资讯
论文周报 | 推荐系统领域最新研究进展
机器学习与推荐算法
2+阅读 · 2022年4月11日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk2
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月29日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Industry Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年7月28日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
19篇ICML2019论文摘录选读!
专知
28+阅读 · 2019年4月28日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员