L ời cam đoan
4.5. Mô hình ràng buộc tốc độ 2D
Nó được chỉ ra rằng những hạn chế của hệ không holonom có thể cải thiện độ chính xác của tích hợp hệ thống GPS / INS và giảm thiểu sự tích tụ lỗi INS trong khi GPS không được cập nhật (Bản báo cáo Dissanayake và cộng sự năm 2001,;. Shin, 2005; Wang và Gao, 2006). Sự rang buộc được sử dụng trong luận án này là ràng buộc tốc độ 2D. Điều đáng lo ngại là ràng buộc tốc độ 2D chỉ thích hợp cho việc áp dụng các phương tiện mặt đất.
Những ràng buộc tốc độ 2D có nguồn gốc dựa trên hai giả định. Giả định đầu tiên là chiếc xe không trượt, nó diễn tả cho việc chiếc xe di chuyển theo một hướng không đổi. Giả thuyết thứ hai là chiếc xe nằm trên mặt đất. Nếu cả hai giả định là đúng, sau đó vận tốc theo hướng vuông góc với chuyển động của xe có thể được coi như là số không (Shin, 2005; Li, 2009). Các mối liên kết có thể được minh họa trong hình 4.4.
72
Hình 4.4 Mô hình tốc độ 2D
Nếu khung được định nghĩa như là điểm trục Y hướng về phía trước, trục Z hướng lên, và trục X hướngđúng về phía, những ràng buộc tốc độ 2D có thể được mô hình hóa bằng toán học và được viết như phương trình (4.29)
Những ràng buộc tốc độ 2D được áp dụng cho các hệ thống tích hợp như minh họa trong hình 4.5. Vận tốc cơ giới INS theo trục X (hướng ngang) và trục Z (Theo chiều dọc) là khác với vận tốc tương ứng thu được từ ràng buộc vận tốc 2D. Sau đó, các bộ lọc tích hợp xử lý dữ liệu thừa để ước tính các trạng thái lỗi của vận tốc. Dự toán thu được của các trạng thái lỗi này sau đó được thông tin phản hồi để thành phần INS bù đắp lỗi INS.
73
Hình 4.5 hệ thống tích hợp mô hình tốc độ 2D
Những ràng buộc tốc độ 2D có thể được sử dụng như là các quan sát bổ sung trong các bộ lọc tích hợp. Các mô hình đo lường có thể được xác định bằng phân tích nhiễu loạn của vận tốc khung vật thể như trong phương trình (4.30) và (4.31).
Trong đó là ma trận đối xứng nghiêng của các trạng thái lỗi và là ma trận đối xứng nghiêng của vận tốc thể hiện trong khung vật thể.
Như đã nêu trong phương trình (4.31), lỗi vận tốc trong khung vật thể được tương quan với ước lượng trạng thái. Kết quả là, việc cải tiến nên được theo dõi trong ước lượng trạng thái trong lý thuyết khi những ràng buộc tốc độ 2D được sử dụng. Dựa trên các phương trình (4.31), các ma trận thiết kế và vector misclosure có thể được viết như phương trình (4.32) và (4.33), tương ứng.
74
Trong đó là thành phần ở hàng và cột của ma trận chuyển vị từ khung vật thểđến khung mức độcơ bản.
Mức độ đo lường tiếng ồn trong mô hình ràng buộc tốc độ 2D được tính toán dựa trên một báo cáo của chuyển hướng vận tốc trên cơ sở các hướng dẫn phía bên và dọc để giảm góc lệch, chi tiết như thể hiện trong phương trình (4.34).
Ởđó , là góc độ lệch
Vận tốc về phía trước đặc trưng của một chiếc xe là 18 ~ 20 m /s trong hầu hết các trường hợp, và nếu góc lệch là 2 ~3 độ, sau đó vận tốc theo hướng bên cạnh và dọc là khoảng 1 m/s (Shin năm 2001; Li, 2009).