Принцип роботи системи та продуктивний аналіз

Анотація

Навігація в глобальній системі розміщення (gps), гальмується в таких середовищах: як міські забудови, гірські області, і в приміщеннях часто з допомогою інерційно вимірювального пристрою(imu, ІРУ). Для портативної навігації інерційно вимірювальні пристрої страждають від низької точності відповідно до зміщення дрейфу і шумів. Ми пропонуємо використовувати малопотужний вбудований в взуття радар як допоміжний сенсор для визначення швидкості людини за якою датчик може спостерігати.

Пропонований радарний сенсор може бути використаний для виявлення вертикального положення і швидкості ІРУ по відношенню до землі в режимі реального часу, що забезпечує додаткову незалежну інформацію для датчика синтезу. Впливи шумів і перешкод на продуктивність системи були проаналізовані аналітично. Прототип датчика був побудований та експериментальні результати показують, що пропонований датчик є перспективним для визначення положення і швидкості.

ВСТУП

Поки системи глобального позиціонування (GPS), як правило, використовуються в сучасних системах навігації для пішоходів, альтернативні методи все ще потребують розробки для середовищ таких як: у приміщенні, під землею, міські забудови, і гірські райони, де GPS сигнали послаблені чи недоступні. Пішохідне стеження в GPS – недоступних середовищах часто здійснюються за допомогою інерційних навігаційних датчиків так як вони працюють незалежно від зовнішніх сигналів і без по передніх знань навколишнього середовища. Останні досягнення в мікроелектромеханічних системах зробили можливим монтаж малопотужних інерційних датчиків стеження у взуття пішоходів. [1]-[3].

Тим не менше інерційні вимірювальні пристрої оснащені тільки акселерометрами і гіроскопами не забезпечують бажаної точності через накопичення помилки інтеграції з невідомим упередженням датчика[4].

Метод, відомий як оновлення нульової швидкості (ZUPT) застосовується для зниження накопиченої помилки [1]. ZUPTing системи
потрібно механізм для вимірювання, коли швидкість ІРУ дорівнює нулю. Коли відбувається оцінювання нульової швидкості ІРУ його дані покращуються, і надається перевага незалежному способу прямого вимірювання часового проміжку протягом якого відбувається ZUPT.

Для вирішення цієї проблеми, ми пропонуємо використовувати компактний радар вмонтований в черевик – наземний радіолокаційний швидкісний радар, як датчик поліпшення точності мікроелектромеханічний, базований на інерційно навігаційній системі [5]. На додаток до оцінки ZUPTs, Пропонується TRV датчик який може також використовуватися для точного виявлення положення і швидкісті ІРУ відповідно до землі у вертикальному напрямку в режимі реального часу,додавши, незалежну інформацію для датчик синтезу. Принцип пропонованого датчика TRV базується на безперервному
(CW)хвильвому радарі, який порівнює RF фази джерела з фазою хвилі відбитою від землі. Різниця фаз пропорційна відстані. Ми реалізували цю концепцію використання
підключаючись до модульних комерційних off-the-shelf (COTS) компонентів. Попередні результати показують, що запропонований руховий RF датчик є перспективним для визначення хронометражу і тривалості позиції фази, незалежно від ІРУ. Обмеження проектування цього датчика є те, що він повиннен бути досить маленькими, щоб бути вбудовані у взутті. Низьке споживання енергії також є бажаною властивістю оскільки він буде живитися від акумулятора. RF зондування нульової швидкості вибирається в порівнянні з іншими механізмами, такими як оптичні та акустичні хвилі, через його
відносну нечутливість до зовнішнього середовища. аналогічний
механізм був використаний для віддаленого моніторингу життєво важливих функцій
[6].

Принцип роботи системи та продуктивний аналіз

Дата добавления: 2015-10-16