我有一个GPS模块和一个IMU(陀螺仪,加速度计和磁力计),我需要为四轴飞行器构建一个自主导航系统。它必须随时知道其位置,以便它可以跟踪预定义的路径。我知道,为了提高精度,我需要通过卡尔曼滤波器(或其他任何相关技术,根据我的研究,卡尔曼滤波器的使用更为普遍)合并两个传感器数据。 >问题是我被严重卡住了,我知道这可能很简单,但是我似乎没有找到解决方案,或者至少没有找到一些最基本问题的答案。
作为开始,我知道如何从加速度计读数中获取位置。我有一些滤波器可以帮助消除噪声并使集成错误最小化。我也有纬度和经度的GPS读数。第一个问题是,在传感器融合过程中,如何使两个测量值兼容? GPS的纬度和经度不会简单地与加速度计给出的位移相混合,那么所有这些的起点是什么?我应该从GPS读数中计算位移,还是应该假设开始的纬度和经度,然后在使用滤波器之前先用加速度计对其进行更新?可以插入新的读数值以获得两轮汽车的下一个估计位置。现在,我有两个输入来源。我应该如何将这两个合并在一起?滤波器将有两个输入,还是我应该找到一个能以某种方式从加速度计和GPS获得最佳估计值(平均值)的函数?我真的在这里迷路了。

你们有我可以用来学习的代码示例吗?确实很容易找到带有箭头的框,这些框带有指向数据流向的箭头,以及一些很长的方程式,这些方程式很快就会变得令人困惑,例如本文中介绍的那些文章: Material / Samba-Papierkorb / vorl2014_15 / SI / Terejanu_tutorialUKF.pdf(我对方程式没有任何问题,但是我从未见过这种实现的真实示例。非常感谢。

非常感谢。

评论

请看这本书的第5章。作者介绍如何融合多种测量amazon.ca/Mobile-Robotics-Mathematics-Models-Methods/dp/…

我想知道您是否有机会试用补充过滤器。我提供的答案对您有帮助吗?

是的我尝试了免费的滤镜,但它的确奏效,但达不到我所需要的精度。我正在研究无味的卡尔曼滤波器,因为我相信我找到了这些凌乱方程的解决方案,并且我一直等到获得更可靠的结果后,才能发表自己的问题的答复和答案,以便其他人可以也有帮助。

#1 楼

我和我的硕士论文完全一样。基于波的成像(声纳和雷达)似乎太普遍了,以至于我阅读的所有论文都假设您知道基本概念,并且它们将展示一种先进的技术,或者他们着手从麦克斯韦方程组推导一切!就是说,我希望这会有所帮助。

基本上,您需要进行两项测量:一项应在短期内真正准确,但从长期来看则易于出现积分误差/漂移(IMU加速度计读数);而且从长远来看,它应该是非常准确的,但从短期(GPS)来说,它却是非常嘈杂的。结合两个测量。基本上:

$$

就是这样。 $ g $是一个介于0和1之间的值,它控制您在度量中施加的权重或“信任度”。 $ y_1 $是值得信赖的输入,而$ y_2 $是值得信赖的输入。在您的情况下,也许将IMU设为y1并将GPS设为y2尝试g = 0.9。请记住,在短期内(逐个样本)IMU集成应该更准确。

现在,您当然可以在之前或之后输出单独的测量值,或在两者之后进行过滤,但是首先仅对原始测量值进行尝试。

如果您真的很痛苦并且由于其他学者正在做的事情而迫切希望使用Kalman滤波器,那么本文(PDF)可能会有所帮助,因为它提供了对融合卡尔曼滤波器。我不会的,但是。如果您正在做的是切实可行的工作,那是工程,而作为工程师,我们希望通过任何手段获得高质量,可靠的结果!补充过滤器实际上就是我写的那一行,它超级容易调试,对处理器的要求最小,它直观,有效并且我提到容易调试吗?

尝试在线浏览“互补和卡尔曼滤波器”;我不是唯一的拥护者。

评论


$ \ begingroup $
在重新阅读有关单元的问题时,我将获得开始的纬度和经度,并通过IMU集成对其进行更新,尝试在这些单元中工作,尽管最终我认为这在技术上并不重要。一旦传感器融合工作,就可以尝试两种方法,然后看看哪种最适合您。
$ \ endgroup $
–卡盘
2015年9月16日下午0:28