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GPS導(dǎo)航中應(yīng)用的各種輔助傳感器介紹
作者:admin 發(fā)布時(shí)間:2015/11/10 19:30:15 瀏覽次數(shù):4367
在使用了盲區(qū)補(bǔ)償傳感器的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，如果GPS沒(méi)有丟失信號(hào)，可以使用GPS衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航,如果丟失了GPS信號(hào),則使用輔助傳感器進(jìn)行補(bǔ)償,推算出行進(jìn)的距離及方向。因?yàn)樾枰谀康牡刂g標(biāo)記出路線圖，因此在只有GPS的系統(tǒng)中，當(dāng)沒(méi)有衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，就需要輔助傳感器推算標(biāo)記路線。
電子羅盤提供的是靜態(tài)的絕對(duì)方向信息，而陀螺提供的是汽車轉(zhuǎn)向的瞬間角速度(角度)變化信息。當(dāng)汽車行駛在磁場(chǎng)干擾大的地方(比如鐵橋上，軟磁干擾很大)，這時(shí)電子羅盤的偏差就會(huì)相對(duì)很大，而陀螺儀提供的轉(zhuǎn)向信息就成為判斷方向的主要依賴。陀螺儀在使用中，還存在累計(jì)誤差和漂移，功耗大的問(wèn)題，而且由于陀螺提供的只是瞬間轉(zhuǎn)向信息，既然是轉(zhuǎn)向角度，那么就需要參照基準(zhǔn)方向，才知道轉(zhuǎn)過(guò)了多少角度，這時(shí)指南針提供的絕對(duì)方向就成為陀螺的參照方向(轉(zhuǎn)向的初始方向)?？梢?jiàn)，陀螺和電子羅盤是相互補(bǔ)償?shù)模瑑蓚€(gè)一起使用能達(dá)到更好的效果。但是出于成本考慮，如果只能選一種，那么寧愿選擇電子羅盤，因?yàn)殡娮恿_盤所起的作用更大。
陀螺在使用過(guò)程中，還有一個(gè)問(wèn)題，就是要得到準(zhǔn)確的瞬間水平轉(zhuǎn)向信息，陀螺就必須保持軸線總是垂直于水平面(Yaw陀螺)。如果陀螺安裝不垂直或者因?yàn)檐圀w轉(zhuǎn)彎傾斜，就會(huì)導(dǎo)致軸線不垂直于水平面，Yaw陀螺測(cè)出來(lái)就是一個(gè)斜面上的Yaw轉(zhuǎn)向信息，導(dǎo)致導(dǎo)航誤差。這時(shí)候，加速度傳感器的傾角分量又可以為Yaw陀螺進(jìn)行傾斜補(bǔ)償?；蛘咴黾右粋€(gè)橫滾(Roll)陀螺，當(dāng)然也可以直接使用雙軸陀螺。
加速度在GPS導(dǎo)航補(bǔ)償系統(tǒng)中主要是計(jì)算行進(jìn)距離，通過(guò)加速度傳感器輸出的加速度值通過(guò)積分計(jì)算出速度，通過(guò)速度的積分再得到距離，從而推算物體的即時(shí)位置，從而實(shí)現(xiàn)GPS衛(wèi)星信號(hào)丟失的補(bǔ)償作用。
高度計(jì)在GPS導(dǎo)航中，能夠提高導(dǎo)航的精度，這叫做高程盲區(qū)補(bǔ)償，通常GPS提供x,y,z,heading,Time信息，x,y即經(jīng)緯度，z就是高度。通常，GPS輸出的這5個(gè)信息的信號(hào)準(zhǔn)確度是同步的，如果高度不準(zhǔn)，那么其他信息都可能不準(zhǔn)，反之亦然。
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