Радиопромышленность. 2017; 27: 6-12
ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПЕШЕХОДНОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МЕТОДОМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
https://doi.org/10.21778/2413-9599-2017-4-6-12Аннотация
Представлена общая структура построения пешеходной навигационной системы (ПНС). Ставится задача оценки точности ПНС, заданной принятыми моделями погрешностей инерциальной навигационной системы (ИНС) и пешехода. Рассмотрен алгоритм обработки информации пешеходной навигационной системы, реализующий комплексирование измерений инерциальных датчиков и корректирующей информации от внешнего источника в виде биомеханической модели движения. Представлены результаты имитационного моделирования. Показано, что в рамках принятых моделей погрешностей датчиков и движения пешехода точность определения текущих координат укладывается в требования, предъявляемые к системам пешеходной навигации. Определены направления дальнейших исследований – п рактическая оценка точности системы по данным реального движения пешеходов в различных условиях, совершенствование моделей и алгоритмов обработки измерительной информации.
Список литературы
1. Ladetto Q., Merminod B. Digital Magnetic Compass and Gyroscope Integration for Pedestrian Navigatian. 9th Sat. Petersburg Intern. conference on Integrated Navigation System, 27–29 May 2002. Saint-Petersburg, p. 10.
2. Лукьянов В. В. Персональный навигационный комплекс // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2006. № 2. С. 87–99.
3. Дэвидсон П., Такала Я. Разработка алгоритмов инерциальной навигационной системы с учетом особенностей походки человека // Гироскопия и навигация. 2013. № 1. С. 86–94.
4. Вопросы разработки инерциальных пешеходных навигационных систем на основе МЭМС-датчиков / П. С. Маринушкин, В. А. Бахтина, И. А. Подшивалов, О. В. Стукач [Электронный ресурс] // Электронный научный журнал «Наука и образование». 2015. № 6. С. 157–173. URL: http://technomag.edu.ru/jour/article/view/882 (дата обращения: 04.05.2017)
5. Каплин А. Ю., Степанов М. Г. Использование автономной навигационной системы высокоточного позиционирования пешехода на местности // Инфомационно-управляющие системы. 2015. № 6. С. 86–92.
6. Каплин А. Ю., Степанов М. Г. Модель и алгоритм комплексной обработки информации азимутального канала пешеходной навигационной системы // Известия вузов. Приборостроение. 2016. Т. 59. № 3. С. 181–188.
7. Формальский А. М. Перемещение антропоморфных механизмов. М.: Наука, 1982. 368 с.
8. Браммер К., Зиффлинг Г. Фильтр Калмана-Бьюси. М.: Наука, 1982. 200 с.
9. Ли Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управление. М.: Наука, 1966. 176 с.
10. Кроненветт Н., Руппельт Я., Троммер Г. Ф. Прецизионное позиционирование пешехода в помещении на основе контроля за стадиями его походки // Гироскопия и навигация. 2017. Т. 25. № 1 (96). С. 33–47.
Radio industry (Russia). 2017; 27: 6-12
ASSESSMENT OF THE PEDESTRIAN NAVIGATION SYSTEM ACCURACY BY THE SIMULATION METHOD
https://doi.org/10.21778/2413-9599-2017-4-6-12Abstract
The general structure of the pedestrian navigation system (PNS) is presented. PNS assessment task assigned by the adopted models of inertial navigation system (INS) and pedestrian errors is being set up. Information processing algorithm of a pedestrian navigation system is considered that implements the integration of inertial sensors measurements and updating information from an external source as a biomechanical motion model. Results of simulation modeling are presented. It is demonstrated that, within the limits of the adopted models of sensor errors and pedestrian motion, the accuracy of determining the current coordinates fits into pedestrian navigation systems requirements. The directions for future research are determined: practical accuracy assessment of the system based on the real pedestrian movement data in different conditions, improvement of models and algorithms for measurement data processing.
References
1. Ladetto Q., Merminod B. Digital Magnetic Compass and Gyroscope Integration for Pedestrian Navigatian. 9th Sat. Petersburg Intern. conference on Integrated Navigation System, 27–29 May 2002. Saint-Petersburg, p. 10.
2. Luk'yanov V. V. Personal'nyi navigatsionnyi kompleks // Vestnik MGTU im. N. E. Baumana. 2006. № 2. S. 87–99.
3. Devidson P., Takala Ya. Razrabotka algoritmov inertsial'noi navigatsionnoi sistemy s uchetom osobennostei pokhodki cheloveka // Giroskopiya i navigatsiya. 2013. № 1. S. 86–94.
4. Voprosy razrabotki inertsial'nykh peshekhodnykh navigatsionnykh sistem na osnove MEMS-datchikov / P. S. Marinushkin, V. A. Bakhtina, I. A. Podshivalov, O. V. Stukach [Elektronnyi resurs] // Elektronnyi nauchnyi zhurnal «Nauka i obrazovanie». 2015. № 6. S. 157–173. URL: http://technomag.edu.ru/jour/article/view/882 (data obrashcheniya: 04.05.2017)
5. Kaplin A. Yu., Stepanov M. G. Ispol'zovanie avtonomnoi navigatsionnoi sistemy vysokotochnogo pozitsionirovaniya peshekhoda na mestnosti // Infomatsionno-upravlyayushchie sistemy. 2015. № 6. S. 86–92.
6. Kaplin A. Yu., Stepanov M. G. Model' i algoritm kompleksnoi obrabotki informatsii azimutal'nogo kanala peshekhodnoi navigatsionnoi sistemy // Izvestiya vuzov. Priborostroenie. 2016. T. 59. № 3. S. 181–188.
7. Formal'skii A. M. Peremeshchenie antropomorfnykh mekhanizmov. M.: Nauka, 1982. 368 s.
8. Brammer K., Ziffling G. Fil'tr Kalmana-B'yusi. M.: Nauka, 1982. 200 s.
9. Li R. Optimal'nye otsenki, opredelenie kharakteristik i upravlenie. M.: Nauka, 1966. 176 s.
10. Kronenvett N., Ruppel't Ya., Trommer G. F. Pretsizionnoe pozitsionirovanie peshekhoda v pomeshchenii na osnove kontrolya za stadiyami ego pokhodki // Giroskopiya i navigatsiya. 2017. T. 25. № 1 (96). S. 33–47.
