ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОПТИМИЗАЦИОННОГО ПОДХОДА ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ КАЛИБРОВКИ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Аннотация

Технологии автономных робототехнических комплексов колесного типа становятся более востребованными в последнее время. Отдельным видом применения таких техноло- гии является автономный беспилотный наземный транспорт. В отличие от других видов транспорта (воздушных, водных) наземным транспортным средствам требуется перио- дически функционировать в условиях полной автономности – при недоступности внешней связи с инфраструктурой, другими агентами транспортной сети. В таких обстановкахвопрос автономной навигации выходит на первое место, причем к точности позиционирова- ния предъявляются повышенные требования, особенно в условиях антропогенной окружаю- щей среды, например при движении в городской среде, по узким горным дорогам, тоннелям. Одной из составных частей автономной навигации часто является инерциальная сборка, состоящая из нескольких акселерометров, гироскопов, магнетометров. Для получения высо- коточного навигационного решения на основе инерциальной сборки требуется качественно производить ее калибровку. Отдельным вопросом стоит автоматизация и ее стоимость для дальнейшего масштабирования необходимого для массового производства. В статье пред- ставлена теория и методика автоматизированной калибровки инерциальной навигационной системы на основе МЭМС датчиков при помощи решения оптимизационной задачи. Пред- ложенная методика не требует высокоточного оборудования для проведения калибровки. Целью представленной работы является разработка методов и теории калибровки инерци- альных блоков навигации. В статье сформулированы общие модели измерений датчиков вхо- дящих в состав инерциальной сборки, предложены методы калибровки параметров акселе- рометров и гироскопов зафиксированных относительно друг друга. Представлен метод ав- томатизации процесса калибровки, не требующий высокоточного оборудования. Представ- лены результаты применения разработанных методов для калибровки реальной инерциаль- ной сборки. Представлен стенд для автоматизированной калибровки.