基于精化预积分的GNSS/IMU/视觉多源融合定位方法
A GNSS/IMU/vision multi-source fusion localization method based on refined pre-integration作者机构:信息工程大学地理空间信息学院郑州450001
出 版 物:《北京航空航天大学学报》 (Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics)
年 卷 期:2024年第50卷第6期
页 面:2026-2032页
核心收录:
学科分类:08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 081105[工学-导航、制导与控制] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程]
基 金:国家自然科学基金(41774037 41904039 42274045)
主 题:IMU预积分 地球自转 重力变化 图优化 多源融合定位
摘 要:针对传统预积分算法固定地球重力值和忽略地球自转的问题,提出一种考虑地球自转和重力变化的惯性测量单元(inertial measurement unit, IMU)预积分算法。参照高精度捷联惯性导航解算的动力学模型,在IMU预积分动力学模型的姿态更新中引入地球自转角速率,速度和位置更新中引入由地球自转引起的科里奥利加速度,同时将由载体位置引起的地球重力变化及时反馈至预积分算法中,详细推导了引入地球自转和重力变化后预积分算法的具体过程,实现对传统预积分模型的精化。并将精化的预积分算法应用于基于紧耦合全球导航卫星系统(global navigation satellite system, GNSS)/IMU/视觉多源融合系统中,实测实验结果表明:利用精化的预积分模型可使系统预积分的模型误差有效减小,显著提升多源融合系统整体的定位定姿精度,其中系统定位精度提升32.41%,航向角精度提升4.23%。