JP5046601B2 - 慣性航法を使用した実時間位置測量のための方法及び装置 - Google Patents
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Φ(POS_A_E,PY)=−cos(Wander_to_Grid)
Φ(POS_A_N,PX)=−cos(Wander_to_Grid)
Φ(POS_A_N,PY)=sin(Wander_to_Grid)
Φ(POS_A_A,PZ)=1.0
H(OBS_POS_A_E,PY)=cos(Wander_To_Grid)、
H(OBS_POS_A_N,PX)=cos(Wander_To_Grid)、
H(OBS_POS_A_N,PY)=−sin(Wander_To_Grid)、
H(OBS_POS_A_A,PZ)=−1.0、
H(OBS_POS_A_E,POS_A_E)=1.0、
H(OBS_POS_A_N,POS_A_N)=1.0、及び
H(OBS_POS_A_A,POS_A_A)=1.0
Claims (9)
- 2以上の地点の相対位置を決定するシステムであって、
経路に沿って位置が移動させられる慣性航法システムであって、前記移動において、前記慣性航法システムは、最初に、第1の慣性航法システム位置である地点Aに置かれ、続いて、前記第1の慣性航法システム位置から、後続する慣性航法システム位置へと第1の移行が行われ、続いて、前記後続する慣性航法システム位置から前記第1の慣性航法システム位置への戻る移行が行われるものである、慣性航法システムと、
前記慣性航法システムと通信するように結合され、前記慣性航法システムの前記移動の経路における少なくとも2つの慣性航法システム位置に対する位置誤差状態及び位置解を推定するように構成されたコンピュータ・ベース・システムであって、フィルタを含み、前記フィルタは、前記慣性航法システムの前記移動における前記後続する慣性航法システム位置から前記第1の慣性航法システム位置への前記戻る移行の間に生成された相関関係に基づいて、前記位置誤差状態の推定値を調整するようにプログラムされたフィルタであり、前記相関関係は、前記慣性航法システムの前記移動の経路上の慣性航法システム位置と関連するデータ間の相関関係であり、前記フィルタは、前記慣性航法システムの位置および速度の実時間の推定値を生成するために前記慣性航法システムからの慣性測定データを処理するものである、コンピュータ・ベース・システムと
を備えるシステム。 - 請求項1に記載のシステムであって、前記フィルタがカルマン・フィルタを含む、システム。
- 請求項2に記載のシステムであって、前記フィルタが、それぞれの慣性航法システム位置に関連するそれぞれの状態推定値における予想誤差と様々な誤差状態の間の相関関係とに関する情報を含む誤差共分散行列を含む、システム。
- 請求項3に記載のシステムであって、前記誤差共分散行列が、P N+1 =ΦP N Φ T +Qにより前記慣性航法システムからの慣性データとして適時に伝播され、上記の式において、Pは誤差共分散行列、Φは状態遷移行列、Qはプラント雑音行列である、システム。
- 請求項4に記載のシステムであって、
前記慣性航法システムの前記第1の慣性航法システム位置である地点Aに対して、前記状態遷移行列Φが、下記の式、
Φ(POS_A_E,PX)=−sin(Wander_to_Grid)
Φ(POS_A_E,PY)=−cos(Wander_to_Grid)
Φ(POS_A_N,PX)=−cos(Wander_to_Grid)
Φ(POS_A_N,PY)=sin(Wander_to_Grid)
Φ(POS_A_A,PZ)=1.0
により前記現在の誤差状態を少なくとも1つの前記追加の誤差状態にコピーするように、前記フィルタの1サイクルに対して調整され、前記慣性航法システムの第2の慣性航法システム位置である地点Bに対して、前記状態遷移行列Φが、下記の式、
Φ(POS_B_E,PX)=−sin(Wander_to_Grid)
Φ(POS_B_E,PY)=−cos(Wander_to_Grid)
Φ(POS_B_N,PX)=−cos(Wander_to_Grid)
Φ(POS_B_N,PY)=sin(Wander_to_Grid)
Φ(POS_B_A,PZ)=1.0
により前記現在の誤差状態を少なくとも1つの前記追加の誤差状態にコピーするように、前記フィルタの1サイクルに対して調整され、上記の式において、POS_A_Eは地点A東方向誤差状態、POS_A_Nは地点A北方向誤差状態、POS_A_Aは地点A高度誤差状態、POS_B_Eは地点B東方向誤差状態、POS_B_Nは地点B北方向誤差状態、POS_B_Aは地点B高度誤差状態、PXはナビゲータ・ワンダ・フレームX誤差状態、PYはナビゲータ・ワンダ・フレームY誤差状態、PZはナビゲータ・ワンダ・フレームZ誤差状態、Wander_to_Gridはワンダ・フレームとグリッド・フレームとの間の現在の方位角である、
システム。 - 請求項5に記載のシステムであって、前記慣性航法システムが地点Aへ戻ると、前記コンピュータ・ベース・システムは前記フィルタに対して測定更新を適用し、前記測定更新は、現在のナビゲーション位置と、前記慣性航法システムが前記地点Aに最初に訪れたときに記録された位置との間の差分を含む、システム。
- 請求項6に記載のシステムであって、前記差分が、下記の式
H(OBS_POS_A_E,PX)=sin(Wander_To_Grid)、
H(OBS_POS_A_E,PY)=cos(Wander_To_Grid)、
H(OBS_POS_A_N,PX)=cos(Wander_To_Grid)、
H(OBS_POS_A_N,PY)=−sin(Wander_To_Grid)、
H(OBS_POS_A_A,PZ)=−1.0、
H(OBS_POS_A_E,POS_A_E)=1.0、
H(OBS_POS_A_N,POS_A_N)=1.0、及び
H(OBS_POS_A_A,POS_A_A)=1.0
により地点A位置の前記更新のための観測行列エントリを生じ、上記の式において、OBS_POS_A_Eは東方向位置における前記差分の観測値、OBS_POS_A_Nは北方向位置における前記差分の観測値、OBS_POS_A_Aは垂直位置における前記差分の観測値である、システム。 - 請求項1に記載のシステムであって、前記フィルタが、G=PH T (HPH T +R) −1 に従って位置更新に対するゲインを計算するようにプログラムされ、上記の式において、Rは測定値更新についての前記誤差共分散行列であり、前記車両を地点Aに正確に戻す際の誤差を表す、システム。
- 請求項1に記載のシステムであって、前記コンピュータ・ベース・システムが下記の式、
システム。
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