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水下機器人場景下的姿態測量產品特點

時間:2021-02-27 23:37:53 點擊次數:4458

1、概述

      公司研發的iTS-3、iTS-5系列垂直參考單元(VRU)適用于陸地車輛、工程機械、水下機器人等載體的自主精確定姿,可以在不使用GNSS信息的情況下提供精確不漂移的水平姿態,提供相對或絕對航向信息。    

      水下機器人的運動特性比陸地車輛的更復雜,可能存在縱向翻滾、橫向翻滾、航向快速轉彎,同時在設備入水時可能存在陀螺儀和加速度計的超量程。陸地車輛的水平姿態不會超過90度,否則就會出現安全問題;同時車輛角速率一般不會很大,遠不到超過陀螺儀量程的程度。根據車輛運動特性設計的垂直參考單元用于水下機器人需要根據水下機器人的運動特點做針對性的算法改進,主要是考慮算法對更寬運動范圍的適應,且確保精度。

2、水下機器人垂直參考單元設計

    針對水下機器人運動特點對算法做了適應性改進,主要是對動態性能部分做了算法調整和參數調優,使用超量程數據做了驗證,包括陀螺儀超量程、加速度計超量程、兩者同時超量程。

   測試1:陀螺儀超量程,靜止-超量程搖晃-靜止

   m11.jpgm11a.jpg

          算法解算結果

m11res.jpg

        其中黑色和藍色是陀螺儀純積分的結果,可見在陀螺儀超量程之后的積分會與真實姿態不一致了,但是騰盛科技的算法是可以正常恢復的。

       測試2:陀螺儀和加速度計同時超量程,超量程搖晃中啟動-靜止

       m33.png

      算法解算結果

m33.jpg


      測試3:陀螺、加計超量程,靜止-超量程搖晃-靜止

m22.jpgm22a.jpg


         算法解算結果

        m22res.jpg

測試4:iTS-6跑車測試,使用TSiNS-1光纖慣導作為姿態基準

t2.png

              

                         算法解算結果

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