DE19757333C1 - Selbsttätige, schnelle Kalibrierung einer bordautonomen Messung eines Geschwindigkeitsvektors - Google Patents
Selbsttätige, schnelle Kalibrierung einer bordautonomen Messung eines GeschwindigkeitsvektorsInfo
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Abstract
Die hier beschriebene Erfindung behandelt ein Verfahren, das es ermöglicht, die mit groben Fehlern behaftete, bordautonome Messung des Geschwindigkeitsvektors eines Fahrzeugs mit Hilfe von unabhängigen, jedoch verrauschten und nur eingeschränkt verfügbaren Messungen desselben automatisch, schnell und zuverlässig zu kalibrieren. DOLLAR A Neben der bordautonomen und der unabhängigen Messung des Geschwindigkeitsvektors des Fahrzeugs verwendet das Verfahren die Messungen eines bordautonomen Navigationssystems mit inertialen Sensoren. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt keine Vorkenntnisse über die bzw. keine Näherungswerte der Kalibrationsparameter. DOLLAR A Die Kalibrationsparameter werden anhand eines optimalen Schätzfilters berechnet. DOLLAR A Das Verfahren beinhaltet die Schätzung des Synchronisationsfehlers zwischen der bordautonomen und der unabhängigen, externen Messung des Geschwindigkeitsvektors. DOLLAR A Vorzugsweise werden die Kalibrationsergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Initialisierung eines nachgeschalteten, um einen Arbeitspunkt linearisierten und auf genaue Navigationsergebnisse ausgelegten Optimalfilters eingesetzt.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Kalibration bordautonomer Ge
schwindigkeitsmessungen in Navigationssystemen mit inertialen Sensoren.
Das nachfolgend beschriebene Verfahren ist auf beliebige Ausführungen von iner
tialen Navigationssystemen anwendbar.
Häufig verwenden bordautonome Navigations- und Orientierungsanlagen zusätz
lich zu Messungen inertialer Sensoren wie Beschleunigungsmesser und Kreisel
auch eine bordautonome Geschwindigkeitsmessung. Dazu sind auf dem Träger
fahrzeug geeignete Sensoren angebracht, die in Abhängigkeit der Umgebungsbe
dingungen des Trägers die Geschwindigkeitsmessung ermöglichen.
In der JP 61-247916 (A) ist ein aus einer inertialen Navigationseinheit und einem
GPS-System bestehendes Schiffsnavigationssystem gezeigt, bei dem der Steuer
kurs des Schiffs über einen das Schiffsmodell der Bewegung des Schiffs mathema
tisch beschreibenden Kalmanfilter korrigiert wird, der als Eingangsdaten die je
weiligen Vergleichsergebnisse der Geschwindigkeitsinformation und der Positi
onsinformation von inertialer Navigationseinheit und GPS-System erhält. Das
Ausgangssignal des Kalmanfilters wird zur Korrektur der Ausgangssignale eines in
der inertialen Navigationseinheit vorhandenen Beschleunigungsmessers und ei
ner ebenfalls darin enthaltenen Plattformkorrektur herangezogen.
Die JP 09196691 A beschreibt eine Navigationseinrichtung, bei der auf Grundlage
von Ausgangsdaten eines Beschleunigungsmessers und eines Kreiselsensors eine
inertiale Position ermittelt wird, wobei eine über den Beschleunigungsmesser er
haltene Geschwindigkeit durch eine von einem GPS-Empfänger erhaltene Ge
schwindigkeit ersetzt wird, wenn die letztere als hoch zuverlässig eingestuft wur
de. Diese Verfahren dient der genaueren Positionsbestimmung durch Reduzierung
der aufsummierten Fehler des Beschleunigungsmessers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die
mit groben Fehlern behaftete, bordautonome Messung des Geschwindigkeitsvek
tors mit Hilfe von externen und unabhängigen, jedoch verrauschten und lediglich
eingeschränkt verfügbaren Geschwindigkeitsmessungen automatisch, schnell
und zuverlässig kalibriert werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kalibration einer bordautonomen Messung
eines Geschwindigkeitsvektors in einem Navigationssystem mit einer inertialen
Meßeinheit (1), ist dadurch gekennzeichnet, daß die bordautonome Messung des
Geschwindigkeitsvektors mit einer externen und unabhängigen Messung des Ge
schwindigkeitsvektors eines unabhängigen Geschwindigkeitssensors (5) vergli
chen wird, und mittels des Vergleichs sowie einem dynamischen Modell Kalibrati
onsparameter für mindestens die Anfangsausrichtung der bordautonomen
Messung des Geschwindigkeitsvektors und einen Synchronisationsfehler zwi
schen der bordautonomen und der unabhängigen, externen Messung des Ge
schwindigkeitsvektors berechnet werden.
Das Verfahren ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß keine Vorkenntnisse
über die bzw. keine Näherungswerte von den Kalibrationswerten benötigt werden.
Besonders vorteilhaft bei dem Verfahren ist, daß die bordautonome und die unab
hängige, externe Messung des Geschwindigkeitsvektors keine Zeitsynchronisation
benötigen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Un
teransprüchen definiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft einsetzen, wenn
seine Ergebnisse zur Initialisierung eines nachgeschalteten, einen linearen Arbeits
bereich benötigenden und sehr genaue Navigationsergebnisse ermittelnden Opti
malfilters benutzt werden.
Ausgangsgrößen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind mindestens der Anfangs
kurswinkel des Fahrzeugs als dominante Fehlerquelle der bordautonomen Ge
schwindigkeitsmessung sowie der Synchronisationsfehler zwischen der bordauto
nomen und der unabhängigen, externen Messung des Geschwindigkeitsvektors.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf
Fig. 1 erläutert.
Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung sind z. B. Koppelnavigationssysteme in
Landfahrzeugen, die durch einen Weggeber über eine zur Fahrzeuglängs
geschwindigkeit proportionale Messung verfügen und mit inertialen Sensoren die
Änderung der Geschwindigkeitsrichtung erfassen. Für diesen Fall beinhaltet die
Kalibrationsaufgabe zusätzlich zur Bestimmung des Anfangswertes des Kurswin
kels (Anfangsausrichtung), sowie des Synchronisationsfehlers zwischen der bor
dautonomen und der unabhängigen externen Messung noch die Bestimmung des
Skalenfaktors des Weggebers.
Eine genaue externe, unabhängige Geschwindigkeitsmessung hierfür liefern z. B.
Satellitennavigationsempfänger.
Zielsetzung der Kalibration der Messung des bordautonomen Geschwindigkeits
vektors ist es dann, auch für den Fall von zeitweisen Störungen und Verfälschungen
der externen Geschwindigkeitsmessung wie dies z. B. bei Verwendung eines Satelli
tennavigationsempfängers häufig der Fall ist, eine schnelle, zuverlässige und auto
matische Berechnung der Kalibrationsgrößen zu gewährleisten.
Das nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Schätzverfahren stellt keine ein
schränkenden Forderungen bezüglich Vorkenntnisse der Kalibration des bordauto
nomen Geschwindigkeitsvektors. Vielmehr ist das Schätzfilter derart ausgelegt, daß
die Kalibration schnell, zuverlässig und mit einer ausreichenden Genauigkeit er
folgt, so daß die geschätzten Kalibrationsparameter als zuverlässige Initialisie
rungswerte für ein nachgeschaltetes lineares Optimalfilters geeignet sind, das
höchstmögliche Navigationsgenauigkeiten liefert.
Folgende Fehlerquellen sind bei Verwendung der Messung eines Geschwindigkeits
vektors durch z. B. einen Satellitennavigationsempfänger als externe unabhängige
Messung zu beachten:
- - Zeitbezugsfehler zwischen beiden Geschwindigkeitsmessungen;
- - "Ortsbezugsfehler" zwischen beiden Geschwindigkeitsmessungen, d. h. beide Geschwindigkeiten können sich auf unterschiedliche Referenzpunkte des Fahrzeugs beziehen. (Der Abstand zwischen beiden Bezugspunkten des Ge schwindigkeitsvektors wird nachfolgend als "Hebelarm" bezeichnet.)
In der nachfolgend beschriebenen Ausführung des Kalibrationsverfahrens ist nur
der Zeitbezugsfehler berücksichtigt. Bezüglich des Hebelarmfehlers wird vorausge
setzt, daß dieser bekannt und in einer der beiden Geschwindigkeitsmessungen
kompensiert ist. Dies bedeutet, daß das beschriebene erfindungsgemäße Schätzfil
ter Geschwindigkeitsmessungen verwendet, die im Rahmen der geforderten Kalibra
tionsgenauigkeit auf einen gemeinsamen Bezugspunkt transformiert sind. Obwohl
Satellitennavigationsempfänger häufig Synchronisationssignale für den Zeitbezug
der Messung zur Verfügung stellen, wird der Zeitbezugsfehler als Modellparameter
und damit als zu schätzende Größe berücksichtigt. Denn in vielen Anwendungs
fällen besteht die Forderung, den Schnittstellenaufwand für die Integration des
Synchronisationssignals zu vermeiden.
Fig. 1 zeigt eine bordautonome inertiale Meßeinheit 1. Die am meisten verbreiteten
Sensorkonfigurationen bestehen aus je drei orthogonal angeordneten Beschleuni
gungsmessern und Kreiseln, die entweder auf raumfest stabilisierten Plattformen
angeordnet oder gehäusefest montiert sind. Letztere Ausführungsform bezeichnet
man als Strapdown-System. Bei à priori bekannter, eingeschränkter Dynamik des
Trägerfahrzeugs wird oft nur eine reduzierte Anzahl von Sensoren benötigt. In
bestimmten Anwendungen für Landfahrzeuge werden beispielsweise nur zwei Be
schleunigungsmesser in der horizontalen Fahrzeugebene und ein Kreisel mit Meß
achse um die Fahrzeughochachse verwendet.
Die inertiale Meßeinheit liefert Änderungen in der Orientierung des Trägerfahr
zeugs, auf dem die inertiale Meßeinheit angebracht ist.
Der bordautonome Geschwindigkeitssensor 2 mißt den Geschwindigkeitsvektor des
Trägerfahrzeugs in fahrzeugfesten Koordinaten.
Die Navigationsgleichungen 3 integrieren fortlaufend die von der inertialen Meßein
heit 1 gelieferten Änderungen in der Orientierung des Trägerfahrzeugs zu Orientie
rungswinkeln, häufig als Kurs- und Lagewinkel bezeichnet, deren Bezug zum wah
ren Referenzkoordinatensystem Abweichungen aufweist. Die derart berechneten
Orientierungswinkel beziehen sich somit auf ein fehlerhaftes Referenzkoordinaten
system, das als Pseudo-Referenzkoordinatensystem bezeichnet wird.
Die Navigationsgleichungen 3 berechnen weiter fortlaufend den bordautonomen
Geschwindigkeitsvektor im Pseudo-Referenzkoordinatensystem auf Grundlage des
vom bordautonomen Geschwindigkeitssensor 2 gelieferten Geschwindigkeitsvek
tors. Dazu benutzen die Navigationsgleichungen 3 die Orientierungswinkel. Dieser
berechnete bordautonome Geschwindigkeitsvektor, der im Pseudo-Referenzkoor
dinatensystem vorliegt, wird an einen Schätzalgorithmus 4 ausgegeben.
Der Schätzalgorithmus 4 benutzt als Eingangsgrößen den im Pseudo-Referenzkoor
dinatensystem dargestellten bordautonomen Geschwindigkeitsvektor sowie den im
tatsächlichen Referenzkoordinatensystem ermittelten unabhängigen Geschwindig
keitsvektor eines unabhängigen Geschwindigkeitssensors 5, z. B. eines Satelliten
navigationsempfängers. Eine bevorzugte Ausführung des Schätzalgorithmus 4 wird
mittels eines optimalen Schätzfilters 6, eines Abbruchtests 8 und eines stochasti
schen Kompatibilitätstests 7 realisiert.
Das optimale Schätzfilter 6 enthält ein mathematisches Modell, das das dynamische
Verhalten des Unterschieds zwischen der bordautonomen und der externen,
unabhängigen Messung des Geschwindigkeitsvektors beschreibt. Dieses
mathematische Modell enthält mindestens den Fehler des Anfangskurswinkels als
dominanten Fehler der bordautonomen Geschwindigkeitsmessung sowie den Syn
chronisationsfehler zwischen dem bordautonomen und dem externen, unabhängi
gen Geschwindigkeitssensor als Unbekannte.
Das optimale Schätzfilter 6 benutzt das mathematische Modell, den fortlaufend ge
messenen unabhängigen Geschwindigkeitsvektor sowie den aktualisierten, bord
autonomen Geschwindigkeitsvektor, um die Unbekannte des mathematischen .
Modells zu schätzen.
Das optimale Schätzfilter 6 berechnet Zahlenwerte, die Maße für die Schätzgenauig
keiten sowie Abhängigkeiten zwischen den Kalibrationsparametern darstellen.
Der Abbruchtest 8 benutzt die Maßzahlen für die Schätzgenauigkeit der Kalibrati
onsparameter, um zu verifizieren, ob einzelne Kalibrationsparameter mit der jeweils
geforderten Genauigkeit geschätzt sind. Im statistischen Sinne ist dies dann erfüllt,
wenn die entsprechenden Maßzahlen kleiner sind als vorgegebene Schwellenwerte.
Die Zuverlässigkeit der Schätzung wird durch die Berücksichtigung von Mindestka
librationszeiten erhöht.
Der Schätzalgorithmus 4 ist derart ausgelegt, daß, wenn einzelne Kalibrationspara
meter hinreichend genau und zuverlässig geschätzt sind, das Schätzfilter 6 nur
noch die verbleibenden Kalibrationsparameter bestimmt und die hierfür nicht mehr
benötigten Komponenten des externen, unabhängigen sowie des bordautonomen
Geschwindigkeitsvektors unberücksichtigt läßt.
Der stochastische Kompatibilitätstest 7 überprüft, ob die bisher vorliegenden
Schätzwerte für die Kalibrationsparameter mit dem Unterschied zwischen dem un
abhängigen, externen und dem bordautonomen Geschwindigkeitsvektor überein
stimmen. Dies erfolgt anhand der vom unabhängigen Geschwindigkeitssensor 5
ausgegebenen Gütemaße sowie der im optimalen Schätzfilter 6 berechneten Maß
zahlen für die Schätzgenauigkeiten sowie Abhängigkeiten zwischen den Kalibrati
onsparametern.
Bei Nichtbestehen des stochastischen Kompatibilitätstests werden entsprechende
Komponenten des vom unabhängigen Geschwindigkeitssensor 5 ausgegebenen Ge
schwindigkeitsvektors verworfen. Liegt ein Nichtbestehen mehrmals hintereinan
der vor, so wird das optimale Schätzfilter 6 entsprechend den Testergebnissen teil
weise oder vollständig neu initialisiert. Damit erhält das optimale Schätzfilter 6 die
Möglichkeit, neu zu lernen, indem wahrscheinlich zuvor fehlerhaft geschätzte Kali
brationsparameter verworfen werden.
Anhand der stochastisch übereinstimmenden Komponenten der Geschwindigkeits
vektoren werden die Schätzwerte für die Kalibrationsparameter verbessert und die
Schätzgenauigkeiten erhöht.
Das optimale Schätzfilter 6 besitzt die Eigenschaft, fehlende oder uneindeutige Be
obachtbarkeiten der Kalibrationsparameter selbständig bzw. automatisch zu er
kennen. Diese äußern sich dadurch, daß sich die entsprechenden Maßzahlen für die
Schätzgenauigkeiten sowie Abhängigkeiten zwischen den Kalibrationsparametern
nicht verringern bzw. die vorgegebenen Schwellenwerte nicht unterschritten
werden.
Das optimale Schätzfilter 6 zeichnet sich außerdem dadurch aus, daß es die Zeiten,
die benötigt werden, bis einzelne Kalibrationsparameter mit einer vorgegebenen Ge
nauigkeit beschätzt sind, automatisch selbst festlegt.
Der Schätzalgorithmus 4 arbeitet bei beliebigen möglichen Bewegungszuständen
des Trägerfahrzeugs mit Ausnahme des Fahrzeugstillstands, der vom Schätzalgo
rithmus automatisch erkannt wird. Während solcher Phasen wird das optimale
Schätzfilter 6 angehalten. Dies gilt ebenso, wenn der externe, unabhängige Ge
schwindigkeitssensor zeitweilig keine gültigen Meßwerte oder solche von schlechter
Güte zur Verfügung stellt.
Die vorliegende Erfindung läßt sich auf beliebige Ausführungen von inertialen Navi
gationssystemen anwenden. Bei Landanwendungen werden häufig inertiale Naviga
tionssysteme eingesetzt, die lediglich zwei Beschleunigungsmesser in der horizon
talen Fahrzeugebene und einen Kreisel mit Meßachse um die Fahrzeughochachse
besitzen. Als bordautonomer Geschwindigkeitssensor dient ein Weggeber, der ein
zur Fahrzeuglängsgeschwindigkeit proportionales Signal mißt. Bei diesem Unterfall
bestehen die Kalibrationsparameter aus dem Skalenfaktor des Odometers, dem
Synchronisationsfehler zwischen der bordautonomen und der externen, unabhän
gigen Messung des Geschwindigkeitsvektors sowie dem Anfangskurswinkelfehler,
der den Unterschied zwischen dem tatsächlichen und dem Pseudo-Referenzkoordi
natenssytem darstellt.
Ein Sonderfall dieses Unterfalls ergibt sich durch unterschiedliche Notwendigkeiten
der Kalibration des Anfangskurswinkelfehlers und des Skalenfaktors des Wegge
bers. Während die Bestimmung der Anfangsrichtung häufiger nötig ist (z. B. nach
Fahrzeugtransporten oder Fahrten mit ausgeschalteter Navigationsanlage, also po
tentiell nach jedem Einschalten der Anlage), ist die Kalibrierung des Skalenfaktors
nur bei Erstinbetriebnahme in einem Fahrzeug sinnvoll. Somit kann ein- und die
selbe Navigationsanlage ohne weiteres in einer Vielzahl von Fahrzeugtypen einge
setzt werden, die Weggeber mit stark unterschiedlichen Skalenfaktoren besitzen.
Der Schätzalgorithmus 4 wird dann in zwei Teile zerlegt, wobei der eine Teil die
Schätzung des Skalenfaktors des Odometers übernimmt und der andere die Bestim
mung des Anfangskurswinkel- und des Synchronisationsfehlers als Aufgabe hat.
Diese Zerlegung in zwei Teile und damit Teilsysteme ist durch positive Eigenschaf
ten charakterisiert. Hier ist der algorithmische Aufwand geringer, da anstelle eines
Systems dritter Ordnung nun ein System erster und ein System zweiter Ordnung zu
behandeln sind.
In der Fahrzeugnavigation ist es üblich, daß der Kurswinkel immer auf die positive
Fahrzeuglängsachse bezogen wird. Um den Kurswinkel bezüglich der positiven
Fahrzeuglängsachse festlegen zu können, benötigt der Schätzalgorithmus 4 Infor
mation darüber, ob sich das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts bewegt. Diese Infor
mation kann wie folgt erhalten werden:
- 1. 1.) Definition der Fahrtrichtung vor einer Kalibrationsfahrt durch Parameter eingabe.
- 2. 2.) Auswertung einer Beschleunigungsfahrt bei etwa konstanter Steigung des
Fahrtprofils durch Analyse:
- a) des Beschleunigungsmessers in Fahrtrichtung
- b) des im Stillstand ermittelten Nickwinkels und
- c) der aus dem Weggeber ermittelten Geschwindigkeitsdifferenz.
- 3. 3.) Auswertung der Gangsschaltung.
Claims (11)
1. Verfahren zur Kalibration einer bordautonomen Messung eines Geschwin
digkeitsvektors in einem Navigationssystem mit einer inertialen Meßeinheit (1),
dadurch gekennzeichnet, daß die bordautonome Messung des Geschwindigkeits
vektors mit einer externen und unabhängigen Messung des Geschwindigkeitsvek
tors eines unabhängigen Geschwindigkeitssensors (5) verglichen wird, und mittels
des Vergleichs sowie einem dynamischen Modell Kalibrationsparameter für minde
stens
- 1. die Anfangsausrichtung der bordautonomen Messung des Geschwindigkeitsvek tors und
- 2. einen Synchronisationsfehler zwischen der bordautonomen und der unabhängi gen, externen Messung des Geschwindigkeitsvektors berechnet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Navigati
onsgleichungen (3) fortlaufend die von der inertialen Meßeinheit (1) gelieferten Än
derungen der Orientierung eines die inertiale Meßeinheit tragenden Trägerfahr
zeugs zu Orientierungswinkeln integriert werden und aus den Messungen eines
bordautonomen Geschwindigkeitssensors (2) ein sich auf die Orientierungswinkel
beziehender bordautonomer Geschwindigkeitsvektor errechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Orien
tierungswinkel auf ein Koordinatensystem beziehen, das Pseudo-Referenz
koordinatensystem genannt wird und vom wahren Referenzkoordinatensystem
abweicht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die bordautonome Messung des Geschwindigkeitsvektors und die externe unabhän
gige Messung des Geschwindigkeitsvektors als Eingangsgrößen eines Schätzalgo
rithmus (4) dienen, der den Synchronisationsfehler zwischen der bordautonomen
und der unabhängigen externen Messung des Geschwindigkeitsvektors schätzt und
die bordautonome Messung des Geschwindigkeitsvektors kalibriert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schätzalgorithmus (4) ein optimales Schätzfilter (6) beinhaltet, das ein
mathematisches Modell enthält, das mindestens das dynamische Verhalten des
Unterschieds zwischen der bordautonomen und der externen, unabhängigen
Messung des Geschwindigkeitsvektors als dominanten Fehler der bordautonomen
Geschwindigkeitsmessung sowie den Synchronisationsfehler zwischen der
bordautonomen und der externen unabhängigen Messung des Geschwindigkeits
vektors beschreibt, um mittels der beiden gemessenen Geschwindigkeitsvektoren
Kalibrationsparameter für die bordautonome Geschwindigkeitsmessung zu
schätzen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das optimale
Schätzfilter (6) Zahlenwerte berechnet, die Maße für die Schätzgenauigkeiten sowie
Abhängigkeiten zwischen den Kalibrationsparametern darstellen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abbruch
test (8) die von dem optimalen Schätzfilter (6) berechneten Zahlenwerte benutzt, um
die Schätzung einzelner Kalibrationsparameter abzubrechen, die mit einer jeweils
geforderten Genauigkeit geschätzt sind.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein stocha
stischer Kompatibilitätstest (7) anhand von Gütemaßen, die von dem unabhängigen
Geschwindigkeitssensor (5) ausgegeben werden, und der durch den optimalen
Schätzfilter (6) berechneten Zahlenwerte überprüft, ob die bisher vorliegenden
Schätzwerte für die Kalibrationsparameter mit dem Unterschied zwischen dem un
abhängigen, externen und dem bordautonomen Geschwindigkeitsvektor überein
stimmen,
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nichtbeste
hen des stochastischen Kompatibilitätstests entsprechende Komponenten des vom
unabhängigen Geschwindigkeitssensor (5) ausgegebenen Geschwindigkeitsvektors
verworfen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das op
timale Schätzfilter (6) bei mehrmaligem aufeinanderfolgendem Nichtbestehen des
stochastischen Kompatibilitätstests neu initialisiert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
es u. a. zur Initialisierung eines nachgeschalteten, einen linearen Arbeitsbereich
benötigenden und hohe Navigationsgenauigkeiten liefernden Optimalfilters einge
setzt wird.
Priority Applications (2)
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DE19757333A DE19757333C1 (de) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | Selbsttätige, schnelle Kalibrierung einer bordautonomen Messung eines Geschwindigkeitsvektors |
PCT/EP1998/008389 WO1999032852A1 (de) | 1997-12-22 | 1998-12-21 | Selbsttätige, schnelle kalibrierung einer bordautonomen messung eines geschwindigkeitsvektors |
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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DE19757333A Expired - Lifetime DE19757333C1 (de) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | Selbsttätige, schnelle Kalibrierung einer bordautonomen Messung eines Geschwindigkeitsvektors |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19757333C1 (de) |
WO (1) | WO1999032852A1 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1870669A2 (de) | 2006-06-24 | 2007-12-26 | LFK-Lenkflugkörpersysteme GmbH | Verfahren zur Überprüfung einer inertialen Messeinheit von Fahrzeugen, insbesondere von Luftfahrzeugen, im stationären Zustand |
WO2012169903A3 (en) * | 2011-06-06 | 2013-03-21 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for automatically calibrating vehicle parameters |
US8508590B2 (en) | 2010-03-02 | 2013-08-13 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for simulating a physical environment to facilitate vehicle operation and task completion |
US8538577B2 (en) | 2010-03-05 | 2013-09-17 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for sensing object load engagement, transportation and disengagement by automated vehicles |
US8589012B2 (en) | 2011-06-14 | 2013-11-19 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for facilitating map data processing for industrial vehicle navigation |
US8594923B2 (en) | 2011-06-14 | 2013-11-26 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for sharing map data associated with automated industrial vehicles |
US8655588B2 (en) | 2011-05-26 | 2014-02-18 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for providing accurate localization for an industrial vehicle |
US9056754B2 (en) | 2011-09-07 | 2015-06-16 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for using pre-positioned objects to localize an industrial vehicle |
US9188982B2 (en) | 2011-04-11 | 2015-11-17 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for efficient scheduling for multiple automated non-holonomic vehicles using a coordinated path planner |
US9206023B2 (en) | 2011-08-26 | 2015-12-08 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for using unique landmarks to locate industrial vehicles at start-up |
DE102017213806A1 (de) * | 2017-08-08 | 2019-02-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Kalibration von Fahrzeugsensoren |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6778924B2 (en) * | 2001-11-06 | 2004-08-17 | Honeywell International Inc. | Self-calibrating inertial measurement system method and apparatus |
CN113484542B (zh) * | 2021-07-06 | 2023-09-19 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种用于三维测速仪的单点快速标定方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09196691A (ja) * | 1996-01-19 | 1997-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ナビゲーション装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3418081A1 (de) * | 1984-05-16 | 1985-11-21 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Ortungsverfahren fuer fahrzeuge, insbesondere fuer landfahrzeuge |
US5416712A (en) * | 1993-05-28 | 1995-05-16 | Trimble Navigation Limited | Position and velocity estimation system for adaptive weighting of GPS and dead-reckoning information |
ZA944283B (en) * | 1993-06-21 | 1995-02-10 | Armament Dev Authority | Gps-aided dead reckoning navigation |
US5570304A (en) * | 1994-07-27 | 1996-10-29 | Litton Systems, Inc. | Method for thermal modeling and updating of bias errors in inertial navigation instrument outputs |
US6029111A (en) * | 1995-12-28 | 2000-02-22 | Magellan Dis, Inc. | Vehicle navigation system and method using GPS velocities |
-
1997
- 1997-12-22 DE DE19757333A patent/DE19757333C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-12-21 WO PCT/EP1998/008389 patent/WO1999032852A1/de not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09196691A (ja) * | 1996-01-19 | 1997-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ナビゲーション装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 61-247916(A), in: Pat. Abstr. of Japan, P-560, March 26, 1987, Vol.11/No.97 * |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006029148A1 (de) * | 2006-06-24 | 2008-01-03 | Lfk-Lenkflugkörpersysteme Gmbh | Verfahren zur Überprüfung einer inertialen Messeinheit von Fahrzeugen, insbesondere von Luftfahrzeugen, im stationären Zustand |
DE102006029148B4 (de) * | 2006-06-24 | 2010-08-05 | Lfk-Lenkflugkörpersysteme Gmbh | Verfahren zur Überprüfung einer inertialen Messeinheit von Fahrzeugen, insbesondere von Luftfahrzeugen, im stationären Zustand |
EP1870669A2 (de) | 2006-06-24 | 2007-12-26 | LFK-Lenkflugkörpersysteme GmbH | Verfahren zur Überprüfung einer inertialen Messeinheit von Fahrzeugen, insbesondere von Luftfahrzeugen, im stationären Zustand |
US8508590B2 (en) | 2010-03-02 | 2013-08-13 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for simulating a physical environment to facilitate vehicle operation and task completion |
US8538577B2 (en) | 2010-03-05 | 2013-09-17 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for sensing object load engagement, transportation and disengagement by automated vehicles |
CN107272678B (zh) * | 2011-04-11 | 2020-11-06 | 克朗设备公司 | 使用经协调路径规划器有效调度多个自动非完整车辆的方法和设备 |
CN107272678A (zh) * | 2011-04-11 | 2017-10-20 | 克朗设备公司 | 使用经协调路径规划器有效调度多个自动非完整车辆的方法和设备 |
US9188982B2 (en) | 2011-04-11 | 2015-11-17 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for efficient scheduling for multiple automated non-holonomic vehicles using a coordinated path planner |
US8655588B2 (en) | 2011-05-26 | 2014-02-18 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for providing accurate localization for an industrial vehicle |
CN103688226A (zh) * | 2011-06-06 | 2014-03-26 | 克朗设备有限公司 | 用于自动校准车辆参数的方法和装置 |
CN103688226B (zh) * | 2011-06-06 | 2015-09-30 | 克朗设备有限公司 | 用于自动校准车辆参数的方法和装置 |
US8548671B2 (en) | 2011-06-06 | 2013-10-01 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for automatically calibrating vehicle parameters |
WO2012169903A3 (en) * | 2011-06-06 | 2013-03-21 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for automatically calibrating vehicle parameters |
US8594923B2 (en) | 2011-06-14 | 2013-11-26 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for sharing map data associated with automated industrial vehicles |
US8589012B2 (en) | 2011-06-14 | 2013-11-19 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for facilitating map data processing for industrial vehicle navigation |
US9206023B2 (en) | 2011-08-26 | 2015-12-08 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for using unique landmarks to locate industrial vehicles at start-up |
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US10611613B2 (en) | 2011-08-26 | 2020-04-07 | Crown Equipment Corporation | Systems and methods for pose development using retrieved position of a pallet or product load to be picked up |
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