Ein dynamisches Fehlermodell für die Satellitenortung in einem integrierten INS/GNSS-Navigationssystem

Discher, Christian

In den letzten Jahren sind die Genauigkeitsanforderungen an Satellitenortungssensoren (GNSS) ständig gestiegen. Heute werden mit Hilfe trägerphasenauswertungsbasierter Differentialmethoden statische Positionsgenauigkeiten im Sub-Zentimenterbereich erreicht. Werden vergleichbare (oder bessere) Leistungen jedoch für dynamisch bewegte Fahrzeuge gefordert, sind die erwähnten Methoden nicht ausreichend. Hierfür ist zusätzlich eine Berücksichtigung des dynamischen Fehlerverhaltens des Satellitenortungssensors erforderlich. Um eine Aussage über die Dynamik eines Fahrzeuges zu bekommen, bieten sich inertiale Sensorsysteme - bestehend aus Beschleunigungsmessern und Drehratensensoren - an. Aufgrund ihrer komplementären Eigenschaften werden sie zusammen mit dem GNSS-Sensor in integrierten Navigationssystemen eingesetzt. Ausgehend von einem solchen System wird im Rahmen dieser Arbeit das oben erwähnte Fehlermodell für den GNSS-Sensor abgeleitet. Dies stellt insofern eine Erweiterung des Ansatzes integrierter Navigationssysteme dar, als die heute üblichen Implementationen in der Regel nur eine Fehlermodellierung für die Inertialsensoren vorsehen. Die dieser Arbeit zugrunde liegende Hypothese, dass in einem integrierten Navigationssystem die zusätzliche dynamische Fehlermodellierung des GNSS-Sensors zu einer verbesserten Gesamtleistung führt, wird im Rahmen dieser Arbeit analytisch, in Simulationen und im Experiment nachgewiesen.

In the last years, the accuracy of GNSS receivers has permanently increased. The static positioning accuracy of todays carrierphase-based differential methods are better than one centimetre. To achieve similar results for high dynamic motion vehicles, these methods are not sufficient. In addition to the differential technique, the dynamic behaviour of the GNSS-sensor itself has to be taken into account. To measure the dynamic of a vehicle, the state of the art is to use inertial sensors. The complementary characteristics of satellitebased- and inertial navigation systems are still used in todays integrated systems. In these systems the precise position information of the GNSS receiver is used to obtain an error-model for the inertial sensor, which provides positioning-results with a high datarate. This approach assumes, that there are no errors in the GNSS solution. Considering the high demands in accuracy, this is an inadequate assumption in a dynamic environment. For this reason, an error-model for the GNSS receiver has to be derived as well. This paper will present the basic idea of such an error-model. It will be shown by simulation- and flight-trial-results, that the position accuracy of an integrated navigation system is improved by considering the dynamic behaviour of the GNSS receiver.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Discher, Christian: Ein dynamisches Fehlermodell für die Satellitenortung in einem integrierten INS/GNSS-Navigationssystem. 2003.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export