Калибровка интегрированной системы "одометр-лидар-гироскоп" в режиме реального времени для определения местоположения с использованием карт в отсутствие сигналов ГНСС

Авторы: Эль-Тохей Мохамед, Эльхабиби Мохамед, Хассан Тарек

В последнее время значительное количество исследований сосредоточено на решении проблемы достоверного определения местоположения объектов в режиме реального времени в сложной окружающей обстановке. Решение этой задачи – важнейшее условие для разработки разного рода интеллектуальных транспортных систем (ИТС). С учетом ограничений функционирования глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) в условиях города и пригородов, где пропадание сигнала – обычное явление, создание независимой системы позиционирования, обеспечивающей непрерывную выработку точных данных о местоположении объектов в отсутствие сигналов ГНСС, становится все более актуальной задачей. Для ее решения были проведены эксперименты в целях изучения комбинации лазерного дальномера (лидара), гироскопов и одометров. В настоящей работе с опорой на данные предыдущих исследований рассматривается коррекция показаний одометров с использованием дорожных карт, а также методика сегментирования дороги в режиме реального времени. Для оценки нового метода моделировалось отсутствие сигнала ГНСС в течение трех пятиминутных интервалов. При этом использовались реальные данные, полученные от движущегося объекта, обработка которых выполнялась в моделируемом режиме реального времени. Результаты экспериментов показали заметное улучшение точности навигации. В частности, применение метода калибровки в реальном времени снизило погрешность позиционирования на 0,9, 1,0 и 0,2 м в каждом из эпизодов пропадания сигнала ГНСС соответственно. Повышение точности во втором и третьем эпизодах было достигнуто за счет получения более точных данных о параметрах дороги. В работе предложен упрощенный алгоритм обработки данных лидара, благодаря которому достигнутые средние значения погрешности позиционирования составили 1,8 и 1,8 м, а ее максимальные значения – 4,0 и 3,8 м соответственно. 

 Ключевые слова: навигация, одометр, лидар, гироскоп, ИТС. 

Для цитирования:

Эль-Тохеи М., Эльхабиби М., Хассан Т. Калибровка интегрированной системы «одометр – лидар – гироскоп» в режиме реального времени для определения местоположения с использованием карт в отсутствие сигналов ГНС // Гироскопия и навигация. Том 32. №2 (125), 2024. C. 46-65. EDN: HUSCUZ