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Sba: Controle & Automação Sociedade Brasileira de Automatica

versão impressa ISSN 0103-1759

Resumo

WALDMANN, Jacques. Feedforward ins aiding: an investigation of maneuvers for in-flight alignment. Sba Controle & Automação [online]. 2007, vol.18, n.4, pp.459-470. ISSN 0103-1759.  https://doi.org/10.1590/S0103-17592007000400006.

Navegação em veículos autônomos requer a integração de medidas de sensores inerciais embarcados e informação externa adicional coletada por vários sensores. Neste artigo, o modelo de erro de velocidade representado no sistema de coordenadas computado é aumentado com um modelo de constante aleatória para descrever o erro de zero dos acelerômetros e girômetros. Essa modelagem visa à fusão de um sistema girante de navegação inercial de baixo custo com medidas externas de posição e velocidade empregando o filtro de Kalman. É investigado o impacto do erro de modelo e das manobras na estimação do desalinhamento e dos erros da unidade de medidas inerciais. Este trabalho simula os três canais de um sistema inercial de navegação, sem amortecimento vertical e dotado de unidade de medidas inerciais girante em relação ao veículo. A rotação da unidade de medidas inerciais não requer o mecanismo sofisticado típico de uma plataforma estabilizada mecanicamente, além de dispensar manobras que podem levar o veículo a se afastar da trajetória desejada e que são usualmente empregadas no alinhamento em vôo de plataformas solidárias ao corpo do veículo. Em comparação com a plataforma estabilizada mecanicamente e estacionária em local conhecido, a rotação da unidade de medidas inerciais melhora a estimação dos erros de zero dos acelerômetros e parcialmente melhora a estimação dos erros de zero dos girômetros e do desalinhamento. Finalmente, a combinação de rotação da unidade de medidas inerciais com segmentos distintos de aceleração produz observabilidade completa, resultando assim em melhoria significativa nas estimativas dos erros de zero dos girômetros e do desalinhamento.

Palavras-chave : navegação inercial; alinhamento em vôo; fusão de sensores; veículos autônomos; robótica.

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