Технологии

Алгоритм плавного позиционирования GNSS/UWB/INS внутри и снаружи помещений на основе федеральной фильтрации

24 Октября 2023
Алгоритм плавного позиционирования GNSS/UWB/INS внутри и снаружи помещений на основе федеральной фильтрации

Интегрированная навигационная система играет важную роль в обеспечении непрерывного позиционирования внутри и снаружи помещений. По сути, это манёвренное сочетание нескольких датчиков в различных комбинациях.

Глобальная навигационная спутниковая система (ГНСС) может обеспечить высокоточное позиционирование и навигацию на открытом воздухе с хорошей доступностью. Сверхширокий диапазон (UWB) обладает характеристиками большой пропускной способности и защиты от многолучевого распространения, что может применяться для обеспечения высокоточного позиционирования и навигации внутри помещения. Инерциальная навигационная система (INS) имеет независимые навигационные возможности, которые можно тесно сочетать с ГНСС и UWB для повышения надёжности позиционирования.

Для решения проблемы, заключающейся в том, что одиночный датчик не в состоянии предоставить надёжную информацию о местоположении для непрерывного позиционирования внутри и снаружи помещения, в исследовании китайских учёных Шаньдуньского университета была применена федеральная фильтрация для интеграции и построения интегрированного алгоритма позиционирования ГНСС/UWB/INS на основе горизонтального расширения точности (HDOP) UWB и отношения несущей к шуму при взвешивании ГНСС.

Грубые ошибки сначала обнаруживаются во время предварительной обработки данных, и строится подход адаптивного взвешивания для уменьшения влияния аномальных наблюдений. Плотное сочетание ГНСС/INS и UWB/INS реализовано в подфильтре федеральной фильтрации. В основном фильтре вес двух подфильтров регулируется на основе взвешивания HDOP и отношения несущей к шуму, а информация распределяется и объединяется, чтобы уменьшить влияние потенциально плохой геометрической конфигурации UWB на решения по позиционированию.

Доказано, что погрешность в горизонтальном направлении в зоне внутреннего и наружного шва составляет менее 10 см. По сравнению с традиционной федеральной фильтрацией и фильтрацией Калмана на основе Хубера алгоритм в этом исследовании повышает точность контрольной точки в области шва внутри и снаружи на 46,1% и 15,4% соответственно, что полезно для применения в непрерывной навигации внутри и снаружи помещений.


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~LiZq5
18.07.2025
Иркутский государственный университет сообщает, что проектом «Воздействие космической погоды и эффектов многолучёвости на навигационные системы ГЛОНАСС и NAVIC при решении задач навигации объектов авиации и систем интеллектуального транспорта» руководит доктор технических наук профессор Владислав Демьянов.
18.07.2025
Исследователи из Санкт-Петербургского государственного университета разработали математический инструмент, который позволяет точно определить условия стабильной работы систем фазовой автоподстройки частоты. Эти системы используются в устройствах связи и навигации для синхронизации параметров сигналов, например, в Wi-Fi-роутере и телефоне.
17.07.2025
В условиях постоянно меняющегося городского ландшафта важно успевать за скоростью изменений. Города расширяются, здания растут, появляются новые дороги, а модели землепользования меняются, иногда даже в одночасье. Традиционно для отслеживания этих изменений требовалось проводить съёмки вручную и анализировать изображения, что занимало много времени.
16.07.2025
В настоящий момент с участием заинтересованных потребителей ведутся работы по увеличению времени автономной работы алгоритма навигации – без ГНСС. Отрабатываются при натурных испытаниях программные настройки интеграции с датчиком баровысоты, автоматическое вычисление скорости ветра на этапе полёта в зоне приёма достоверных сигналов ГНСС и автоматическая подстройка датчика воздушного потока (ДВП).

СТАТЬИ ГЛОНАСС

Киберугрозы как реальность сегодняшнего дня
В 2024 году в нашей стране было зарегистрировано более 765 тысяч правонарушений, совершённых с применением информационно-телекоммуникационных технологий, что составляет приблизительно 40% от общего объёма преступлений. Такие данные приводит новостной сайт Центра международной торговли со ссылкой на МВД РФ. В этом году их будет зарегистрировано ещё больше – можно ни разу не сомневаться. Цифровизация проникла во все сферы деятельности, сделав нашу жизнь продвинутой и комфортной – мы привыкли мгновенно оплачивать всё что хочешь через банковские приложения, управлять бизнесом в облаке, общаться в социальных сетях и одним кликом скупать содержимое маркетплейсов. Увы – вслед за этими удобствами идут массовые утечки персональных данных, промышленный шпионаж, репутационные риски, угрозы национальной безопасности и пр. Это не только экономические потери, но и серьёзные вызовы для государственного суверенитета и общественного доверия к цифровым системам.