Trong cập nhật cho bộ lọc Kalman gồm cập nhật vận tốc ZUPT, cập nhât độ cao tại khoảng thời gian ZVI và cập nhật sử dụng cảm biến khoảng cách. Trong
Hình 3.8 thể hiện kết quả việc cập nhật vận tốc ZUPT tại các khoảng thời gian ZVI.
Lúc này, đường vị trí ước lượng đã bám theo đường vị trí thực đặc biệt trên các trục
, . Đây là phương pháp cập nhật rất phổ biến trong định vị quán tính. Với việc cập
nhật ZUPT này, sai số vị trí giảm từ 24,9 xuống cịn 0,023 tương ứng với sai số tương đối về khoảng cách giảm từ 1216% xuống 0,51% so với việc ước lượng sơ bộ chỉ dùng thuật toán INA (xem cột 3 của Bảng 3.2).
Do việc chuyển động theo trục (độ cao bàn chân) rất nhỏ nên thành phần sai số theo phương đứng rất đáng kể so với quãng đường di chuyển theo phương đứng. Nếu việc di chuyển trên mặt phẳng như sàn nhà thì việc cập nhật độ cao bàn chân lúc chạm đất được sử dụng kèm với cập nhật ZUPT như trong Hình 3.9 để loại bỏ sai số độ cao bàn chân sau mỗi bước đi. Trong đó sai số tối đa trên phương đứng giảm từ khoảng 5 xuống khoảng 4 và sai số trung bình trên phương đứng giảm từ 1,48 xuống còn 1,01 (xem cột 4 của Bảng 3.2) so với trường hợp chỉ sử dụng cập nhật ZUPT.
Bảng 3.2 Sai số vị trí khi sử dụng các loại cập nhật (m)
Sai số (m)
Tối đa trục x Tối đa trục y Tối đa độ cao
TB trục x TB trục y TB độ cao Vị trí Khoảng cách tương đối
Mặc dù sai số của việc ước lượng vị trí bàn chân theo phương đứng được loại bỏ sau mỗi bước đi nhưng sai số độ cao trong q trình bước đi vẫn khơng được cập nhật. Lúc này cảm biến khoảng cách được sử dụng để cập nhật độ cao bàn chân như trong Hình 3.10. Như có thể thấy, khi sử dụng hệ thống INS đề xuất quỹ đạo ước lượng bám theo quỹ đạo thực tế rất tốt trên cả 3 trục. Theo kết quả trong cột 5 của
Bảng 3.2, việc sử dụng thông tin từ cảm biến khoảng cách giúp giảm đáng kể sai số
ước lượng trên phương đứng với sai số tối đa giảm từ 3,96 xuống 2,15 và sai số trung bình giảm từ 1,01 xuống 0,56 . Do từ thơng tin cảm biến khoảng cách chỉ cho phép suy ra độ cao bàn chân nên khơng có sự cải thiện đáng kể độ chính xác
việc ước lượng vị trí trên các phương và . Sai số vị trí ước lượng là 2,2 trên tổng số 3 sải chân đi tương ứng với sai số khoảng 3,5 trong 1 bước đi. Đây là sai số rất nhỏ trong ứng dụng ước lượng độ dài bước đi.