Řešitel: Fialík Ondřej Vedoucí práce: Ing. Stankovič Jan Ph.D. Testování a vyhodnocení praktické použitelnosti kombinace GPS a inerciálních senzorů Řešitel: Fialík Ondřej Vedoucí práce: Ing. Stankovič Jan Ph.D. 5. 5. 2008

Obsah Zadání práce Dílčí úkoly Inerciální navigace Kalmanova filtrace Metodika testování Modul MNAV100CA Stargate modul Výsledky měření

Zadání práce řešit dílčí úkoly v oblasti inerciální navigace a integrace inerciální a družicové navigace do jednoho celku projekt zahrnuje práci s vývojovými kity GPS, gyroskopy a embedded PC zhodnotit implementaci výsledků na projekt robota pro 3D snímkování

Dílčí úkoly Teoretický základ (projekt MNAV Autopilot, Kalmanova filtrace, …) Zprovoznění vývojového kitu MNAV Sestavení metodiky testování, určení požadovaných vstupů a výstupů Testování zařízení Zpracování a zhodnocení výsledku, definice použitelnosti

Inerciální navigační přístroje lze použít v případě výpadku nebo nedostupnosti navigačních metod založených na příjmu rádiových signálů jsou založeny na mechanickém nebo elektronicko-mechanickém principu a jsou schopny po určitou dobu podávat informace o směru, zrychlení, rychlosti a čase pohybu s vyhovující přesností po určité době je však nutné tyto přístroje korigovat

Kalmanova filtrace je speciální matematický aparát (algoritmus) pro filtraci signálů v časové řadě jde o algoritmus, který z předchozích dat snaží předpovědět průběh signálu nejčastěji se používá v GPS přijímačích pro zpřesnění chyby vzniklé vícecestným šířením

Metodika testování modulu Statická Dynamická – konstantní pohyb v přímce pohyb po kružnici Dynamická - variabilní

MNAV100CA inerciální navigační systém firmy obsahuje akcelerometry, magnetometry, senzory pro měření úhlové rychlosti a GPS senzory

MNAV100CA – tech. údaje data předává ve formátu RS – 232 velikost: 5,7 x 4,5 x 1,1 cm hmotnost: 33 g úhlové zrychlení: ± 150 °/sec. přetížení: 2 g přesnost GPS: 3 m

Stargate (processor platform) Intel PXA255, Xscale® (400 MHz) + Intel SA1111, StrongARM® Pamět - 64 MB SDRAM + 32 MB FLASH PCMCIA and Compact Flash porty Embedded Linux BSP Ethernet, Serial, JTAG, USB

Výstupní data modulu Stargate 3 soubory NAV.TXT - data získaná přepočtem z kalmanova filtru GPS.TXT – data z GPS přijímače IMU.TXT – data z inerciálních senzorů

Měření první metodou

Měření první metodou

Měření druhou metodou

Měření třetí metodou

Kooperace s robotem ??? Zpřesnění polohy Vizualizace náklonu Ovládání servomotorů Samotná navigace

Použité zdroje http://automatizace.hw.cz/clanek/2007042901 http://www.xbow.com/Products/productdetails.aspx?sid=193 http://sourceforge.net/projects/micronav http://xenia.media.mit.edu/~verp/projects/smartpen/node8.html WANG, Jianguo Jack: Integration of GPS, INS and pseudolite to geo-reference surveying and mapping system

Děkuji za pozornost