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A New Loosely Coupled DCM Based GPS/INS Integration Method

机译：一种新的基于DCM的松耦合DCM集成方法

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摘要

In this paper, we derive a GPS I INS integration algorithm based on the direction cosine matrix (DCM) attitude representation model and analyze its performance. The motivation for this work is to find an algorithm that is capable of tracking the variation of the gyro bias vector during operations and that benefits from the established DCM based attitude estimation algorithms. Filter performance is evaluated using a simulation based on an air vehicle trajectory profile and is compared with an Euler angles-based unscented Kalman filter (UKF). We investigate the effects of improper initialization of the state vector on the filter performance. These results are supplemented using experimental data collected along a car route with two different grades of inertial measurement units (IMUs). The DCM based model has some advantages over other attitude representations due to its relatively moderate computational load and applicability with different categories of inertial sensors.
机译：在本文中，我们基于方向余弦矩阵（DCM）姿态表示模型推导了GPS I INS集成算法，并分析了其性能。进行这项工作的动机是找到一种算法，该算法能够跟踪操作过程中陀螺仪偏置矢量的变化，并且能够从已建立的基于DCM的姿态估计算法中受益。使用基于飞行器轨迹轮廓的仿真评估过滤器性能，并将其与基于欧拉角的无味卡尔曼滤波器（UKF）进行比较。我们研究了状态向量初始化不当对滤波器性能的影响。使用沿汽车路线收集的实验数据和两个不同等级的惯性测量单位（IMU），可以补充这些结果。基于DCM的模型由于其相对适中的计算负载以及在不同类别的惯性传感器中的适用性而具有优于其他姿态表示的优势。

著录项

  • 来源
    《Navigation》 |2012年第2期|p.93-106|共14页
  • 作者

    EZZALDEEN EDWAN; JUNCHUAN ZHOU; JIEYING ZHANG; OTMAR LOFFELD;

  • 作者单位

    Center for Sensor Systems (ZESS), University of Siegen, 57068 Siegen, Germany;

    Center for Sensor Systems (ZESS), University of Siegen, 57068 Siegen, Germany;

    Center for Sensor Systems (ZESS), University of Siegen, 57068 Siegen, Germany;

    Center for Sensor Systems (ZESS), University of Siegen, 57068 Siegen, Germany;

  • 收录信息 美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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