Инерциально-одометрический модуль радионавигационного устройства «ЭРА-ГЛОНАСС» для двухколесных средств в условиях потери спутниковых радиосигналов - Никитин, В В; Увайсов, С У; Шишаков, К В (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2025)
Статья посвящена разработке и исследованию инерциально-одометрического модуля для двухколесных транспортных средств, улучшающего характеристики радионавигационного устройства «ЭРА-ГЛОНАСС» в условиях плохих спутниковых радиосигналов или их временной недоступности. Для этого использована математическая модель интегрированной навигационной системы на основе расширенного фильтра Калмана, в которой данные от MEMS-акселерометров и гироскопов дополняются сигналами от одометра и объединяются в замкнутый контур коррекции. Для верификации эффективности алгоритма проведены натурные испытания с использованием эталонной высокоточной спутниковой навигации, позволяющей количественно оценить погрешность предложенного решения на тестовом маршруте, имитирующем реальные условия движения. Экспериментальные исследования показали, что предложенный алгоритм позволяет эффективно подавлять характерный для бесплатформенных инерциальных навигационных систем кубический дрейф ошибки определения положения двухколесного транспортного средства. В условиях длительного отсутствия сигнала глобальной навигационной спутниковой системы гибридная система демонстрировала среднеквадратическую ошибку определения положения менее 5 % от пройденного пути, тогда как ошибка инерциальной навигации, как правило, превышает 20 %. Ключевым достижением стало успешное подавление накопления ошибки по курсу за счет использования одометрической информации. В рамках предложенного алгоритма реализован адаптивный детектор нулевой скорости, основанный на анализе нормы ускорения и угловой скорости, что позволяет выполнять коррекцию в подходящих условиях движения и дополнительно ограничивать дрейф. Анализ траекторий после выполнения сложных маневров (резкие повороты, разгоны и торможения) подтвердил устойчивость алгоритма к воздействию динамических кренов и кратковременным проскальзываниям колес. Однако установлено, что длительные интенсивные проскальзывания приводят к значительному росту позиционной ошибки, требующему последующей инициализации системы по сигналам навигационной спутниковой системы.