Đặc thù của góc hướng luôn có sự thay đổi đột ngột, do đó việc ước lượng độ trôi của góc hướng bằng bộ lọc Kalman tuyến tính thường cho kết quả không ổn định (Hình 18).
Hình 19 là các góc ngiêng và góc chúc của hệ thống sau khi đã được tính toán và hiệu chỉnh nhờ bộ lọc Kalman.
Min Max Mean Cov Góc Chúc -13.70 13.71 -0.02 3.25
Roll -15.40 11.34 -0.48 4.81
Bảng 5. Các trung vị và phương sai của góc chúc và góc nghiêng.
Ở đây tác giả sử dụng dữ liệu của IMU, được gắn trên ô tô. Thực tế, khi xe chuyển động trên mặt đất thì góc nghiêng và góc chúc thay đổi trong khoảng nhỏ, dao động xung quanh vị trí 0. Ở mô phỏng ta cũng thu được kết quả như vậy (Bảng 5). Điều này phù hợp mô phỏng với thực tế.
CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN
Luận văn đã đạt được những kết quả như sau :
Luận văn trình bày một cách hệ thống các khái niệm, nghiên cứu cơ bản về hệ thống GPS, INS.
Luận văn trình bày về hệ thống tích hợp INS/GPS sử dụng bộ lọc Kalman trên cơ sở cấu hình đề xuất của học viên.
Luận văn đã mô phỏng kết quả hệ thống tích hợp INS/GPS với cấu hình đề xuất đó.
Những điều còn thiếu sót và phương hướng phát triển của đề tài:
Mới chỉ đưa ra mô hình mô phỏng trên Matlab, chưa được ứng dụng vào thực tế.
Việc áp dụng mô hình bộ lọc Kalman tuyến tính đã chấp nhận sai số tuyến tính hóa mô hình hệ thống.
Mặc dù số trạng thái của bộ lọc tăng thêm nhưng số lượng vẫn còn hạn chế để có thể ước lượng được nhiều thông số khác như trạng thái về các góc tư thế, quaternion, hệ số tỉ lệ góc, trạng thái độ trôi của cảm biến gia tốc vv…
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Trần Đức Tân, Nghiên cứu, thiết kế bộ lọc Kalman cải tiến, đề tài QC 07.17, Đại học Quốc gia Hà Nội.
2. Lưu Mạnh Hà, Nghiên cứu tích hợp hệ dẫn đường quán tính và hệ định vị toàn cầu (INS/GPS), Luận văn thạc sĩ, Trường đại học Công nghệ, Đại học Quốc Gia Hà Nội, tr.21-35.
3. Luu Manh Ha, Tran Duc Tan, Chu Duc Trinh, Nguyen Thang Long, Nguyen Dinh Duc, INS/GPS Navigation for Land Applications via GSM/GPRS Network, IEICE ICDV 2011, pp. 86-90.
Tiếng Anh
4. Tan, T.D. Ha, L.M. Long, N.T. Tue, H.H. Thuy, N.P, 2008, Novel MEMS
INS/GPS Integration Scheme Using Parallel Kalman Filters, ATC, System
Integration, 2008 IEEE/SICE International Symposium, pp. 72-76.
5. T. D. Tan, H. H. Tue, N. T. Long, N. P. Thuy, N. V. Chuc, Designing Kalman Filters for Integration of Inertial Navigation System and Global Positioning System, the 10th biennial Vietnam Conference on Radio & Electronics, Hanoi, 2006, pp. 226-230.
6. Vikas Kumar N, 2004, Integration of Inertial Navigation System and Global
Positioning System Using Kalman Filtering, M.Tech. Dissertation, Indian Institute
Of Technology, Bombay, July 2004, pp. 8-14.
7. Salycheva, A.O., 2004. Medium Accuracy INS/GPS Integration in Various GPS Environment, M.Sc Thesis. University of Calgary, Geomatic Engineering Dept, pp. 62-67; 78-79; 94-95.
8. Xiaoying Kon, Inertial Navigation System Algorithms for low cost IMU, Doctor thesis at the University of Sydney, August 2000, pp. 11-19.
9. Oleg S. Salychev, Inertial Systems in Navigation and Geophysics, Bauman MSTU Press, 1998, pp. 91-95.
10. Wen zhang, Mounir Ghogho, and Baolun Yuan, Mathematical Model and Matlab
PHỤ LỤC
1. Các hệ tọa độ
1.1 Hệ tọa độ quán tính (i- Frame)
- Gốc hệ tọa độ: trùng với tâm trái đất.
- Trục z là trục quay của trái đất có chiều dương hướng lên bắc cực.
- Trục x, trục y tùy ý nhưng thuộc mặt phẳng xích đạo và sao cho trục x, y, z theo hệ thuận.
1.2 Hệ tọa độ cố định tâm trái đất (e-frame) -Gốc tọa độ: là tâm của trái đất.
- Trục x : có chiều dương quay về phía giao điểm của đường kinh tuyến 0 và đường xích đạo.
- Trục z : là trục quay của trái đất có chiều dương hướng lên bắc cực.
- Trục y là tích có hướng của trục z và trục x sao cho hệ tọa độ cố định tâm trái đất là một hệ thuận.
1.3 Hệ tọa độ gắn liền vật thể (b-frame) (Hình 20)
- Gốc hệ tọa độ : là tâm của 3 gia tốc IMU trực giao. - Trục x : hướng vuông góc mặt phải IMU.
- Trục y : hướng vuông góc vởi mặt đối diện của IMU. - Trục z : có chiều dương hướng lên trên.