Rezumat teza - Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si ...

More documents

Recommendations

Info

34 5.4. Concluzii acestor situat¸ii este necesară utilizarea unui sistem de navigat¸ie hibrid. Algoritmul unui astfel de sistem a fost prezentat în Figura 5.1, iar rezultatele obt¸inute utilizând acest algoritm sunt prezentate în Figurile 5.2(b), 5.3(b) ¸si 5.4(b). După cum se poate observa, pentru zonele în care solut¸ia GPS nu a fost generată, sistemul GPS/DR propus a reu¸sit să ment¸ină cu o acuratet¸e satisfăcătoare solut¸ia de navigat¸ie până la recept¸ionarea următoarei secvent¸e GPS. Mai mult, toate erorile introduse de sistemul DR în solut¸ia de navigat¸ie sunt analizate în Tabelul 5.1. Pentru determinarea lor s-a considerat ca referint¸ă solut¸ia de navigat¸ie GPS. Tabelul 5.1: Erorile sistemului DR aferente axelor de coordonate x ¸si y, unde prin m s-au notat metri Timpul Figura 5.2(b) Timpul Figura 5.3(b) Timpul Figura 5.4(b) [sec] x [m] y [m] [sec] x [m] y [m] [sec] x [m] y [m] 421 3,9651 3,8901 1023 1,1895 3,0021 1437 0,3172 0,7780 511 1,9825 3,8901 1035 0,6344 0,7780 1443 1,7446 3,8901 565 5,1546 3,1120 1053 1,3481 3,1120 1463 2,9341 1,5560 627 1,1102 0,0778 1154 2,9341 0,6224 1472 2,3394 0,7780 681 1,5860 2,4118 1197 1,6653 0,7002 1535 9,1641 3,8901 699 3,1720 4,9793 1224 2,1411 1,7894 1547 0,3172 0,1556 877 5,5511 3,8901 1235 6,3441 7,1164 1598 0,0793 4,6681 – – – 1286 2,3790 4,6681 1714 1,5860 2,8786 – – – – – – 1722 0,6344 3,8901 – – – – – – 1773 0,7930 2,3340 Valorile medii pentru fiecare coloană: – 3,2174 3,1788 – 2,3295 2,7236 – 1,9910 2,4819 Ultimul rând din tabel cont¸ine valorile medii ale solut¸iilor de navigat¸ie prezentate în cele trei figuri. După cum era de a¸steptat, aceste valori scad pe măsură ce distant¸a estimată cu ajutorul sistemului DR scade. Mai mult, fiecare pereche de valori (distant¸ele pe x ¸si y) a fost determinată exact în momentul în care un nou set de coordonate GPS a fost recept¸ionat. În tabel, acest moment este marcat prin inserarea timpului (în secunde) extras direct din semnalul GPS. De asemenea, prin utilizarea algoritmului DR erorile din solut¸ia de navigat¸ie se cumulează; mai exact, erorile cont¸inute în Tabelul 5.1 reprezintă situat¸iile cele mai defavorabile ale solut¸iilor DR determinate. Chiar ¸si a¸sa, toate aceste valori sunt situate sub pragul de 10 metri, prag care pentru sistemele GPS utilizate în navigat¸ia terestră reprezintă un nivel adecvat de acuratet¸e. Acest nivel poate fi utilizat chiar ¸si pentru găsirea unei anumite adrese. 5.4 Concluzii Prin utilizarea sistemului GPS/DR s-a reu¸sit ment¸inerea continuităt¸ii ¸si a acuratet¸ei solut¸iei de navigat¸ie pe durata întregului experiment, chiar ¸si pentru zonele în care sistemul GPS a fost off-line. Mai mult, pret¸ul redus al senzorului SCC1300-D02 face ca acesta să poată fi integrat cu u¸surint¸ă în receptoarele GPS actuale.
6. Concluzii ¸si dezvoltări ulterioare 35 6 Concluzii ¸si dezvoltări ulterioare În această teză s-a încercat implementarea unui sistem giroscopic de căutare a Nordului geografic, a unui sistem inert¸ial de navigat¸ie în interiorul clădirilor ¸si a unui sistem hibrid de navigat¸ie terestră. Rolul sistemului giroscopic de căutare a Nordului constă în alinierea sistemului inert¸ial de navigat¸ie propus. Componenta cea mai importantă atât pentru sistemul inert¸ial de navigat¸ie, cât ¸si pentru sistemul de căutare a Nordului este senzorul giroscopic. Folosind variant¸a Allan s-a determinat gradul de instabilitate al acestui senzor. Conform rezultatului obt¸inut, dacă cele mai semnifica- tive surse de erori care deteriorează semnalul de ie¸sire al senzorului giroscopic sunt compensate, atunci este posibilă măsurarea unor viteze unghiulare foarte mici (precum VRP). Această con- cluzie este sust¸inută prin rezultatele experimentale care arată că eroarea de măsurare a VRP este de aproximativ 0, 334 ◦ /oră. Mai mult, prin utilizarea unui FKE, o precizie de aproximativ 4 ◦ poate fi obt¸inută pentru determinarea direct¸iei Nordului în condit¸iile în care doar jumătate din valoarea teoretică a VRP poate fi măsurată la latitudinea de 61, 449 ◦ N. Dezvoltările ulterioare vor fi axate pe realizarea unor algoritmi mai complec¸si de obt¸inere a stărilor init¸iale aferente FKE ¸si de rezolvare a ambiguităt¸ii semnului pentru semnalul giroscopic. Init¸ializarea curentă a FKE este bazată pe transformata Fourier rapidă ¸si necesită un număr mare de măsurători pentru a funct¸iona la parametri optimi. Totodată, sistemul propus are nevoie de multe ore de funct¸ionare pentru a obt¸ine o precizie mai mică de 5 ◦ în determinarea Nordului geografic, ceea ce pentru aplicat¸iile practice este imposibil de realizat. Cu toate acestea, dezvoltările ulterioare ale senzorilor giroscopici MEMS, pot duce la mic¸sorarea timpului de e¸santionare a senzorului ¸si implicit la reducerea intervalului necesar găsirii Nordului. În ceea ce prive¸ste sistemul inert¸ial de navigat¸ie în interiorul clădirilor, pozit¸ia utilizatorului s-a obt¸inut prin utilizarea algoritmului PDR ¸si este bazată pe senzori accelerometrici pentru determinarea distant¸ei parcurse ¸si senzori giroscopici pentru determinarea direct¸iei de deplasare. Principalele contribut¸ii la realizarea acestui sistem constau în compensarea erori- lor nestat¸ionare ale deplasării semnalului giroscopic, compensarea unghiului de defazaj dintre axa de senzitivitate a senzorului giroscopic ¸si verticala locală, dar mai ales în realizarea unei compensări termice asupra semnalului giroscopic. Pentru determinarea unghiului de defazaj s-au folosit semnalele accelerometrice specifice celor trei axe de simetrie (x, y ¸si z), iar pentru determinarea dependent¸ei dintre semnalul giroscopic ¸si fluctuat¸iile termice s-a folosit camera termică VT7010. Pentru sistemul propus s-a reu¸sit determinarea pozit¸iei utilizatorului la nivel de încăpere, în condit¸iile în care lungimea unui pas a fost aproximată printr-o constantă. Toto- dată, prin utilizarea senzorilor barometrici SCP1000, pozit¸ia acestuia poate fi determinată în spat¸iul 3D. Dezvoltările ulterioare vor fi axate pe realizarea unui algoritm de estimare a lungimii fiecărui pas, dar mai ales pe găsirea unor modalităt¸i mai robuste de compensare termică a semnalului giroscopic. Pe baza rezultatelor obt¸inute în interiorul clădirilor, sistemul inert¸ial propus a fost in-
Page 1 and 2: Investe}te în oameni! FONDUL SOCIA
Page 3 and 4: 1. Introducere 1 1 Introducere Pe p
Page 5 and 6: 2.1. Variant¸a Allan 3 la introduc
Page 7 and 8: 3. Alinierea sistemelor inert¸iale
Page 9 and 10: 3.1. Not¸iuni teoretice 7 unde b r
Page 11 and 12: 3.2. Prezentarea montajului experim
Page 13 and 14: 3.3. Rezultate experimentale 11 SCC
Page 15 and 16: 3.3. Rezultate experimentale 13 Vit
Page 17 and 18: 3.4. Concluzii 15 această direct¸
Page 19 and 20: 4.1. Algoritmul Pedestrian Dead Rec
Page 21 and 22: 4.2. Rezultate experimentale 19 1.
Page 23 and 24: 4.2. Rezultate experimentale 21 Acc
Page 25 and 26: 4.2. Rezultate experimentale 23 Tab
Page 27 and 28: 4.2. Rezultate experimentale 25 Dis
Page 29 and 30: 4.2. Rezultate experimentale 27 sta
Page 31 and 32: 4.3. Concluzii 29 unde P reprezint
Page 33 and 34: 5.2. Descrierea sistemului hibrid d
Page 35: 5.3. Rezultate experimentale 33 Dis
Page 39 and 40: BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ 37 [14] R.
Page 41 and 42: Lista de publicat¸ii [1] I. Ciasca

Rezumat teza - Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si ...

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?