Bevermeier, Maik: Sensorfusion und sequenzielle Parameterschätzung in einer schwach gekoppelten Filterstruktur zur Navigation. 2011
Inhalt
Einleitung
Stand der Forschung und Technik
Navigation und Ortung von Fahrzeugen
Satellitenbasierte Systeme
Kartenbasierte Navigation
Sensoren für die Fahrzeugnavigation
Sensorfehler
Systeme auf Basis von integrierten Sensoren
Sensorfusionsverfahren
Verfahren zur Schätzung von unbekannten Parametern
Wissenschaftliche Ziele
Grundlagen der gekoppelten Navigation
Inertiale Messtechnik
Bezugssystemtransformation
Strapdown-Berechnung
Das Global Positioning System
Fehlermodelle für inertiale Sensoren
Zustands- und Parameterschätzung
Kombiniertes Navigationsfilter
Barometrisches Höhenfilter und topografische Datenbank
Sequenzielle Parameterschätzung
Sequenzieller Expectation-Maximization-Algorithmus
Empirische Parameterschätzung
Parameterschätzung durch Auswertung von Messwertdifferenzen
Analyse der inertialen Sensoreinheit
Untersuchungsergebnisse
Kombination des barometrischen Teilsystems und des Fehlerfilters
Sequenzielle Parameterschätzung mit Fehlerfilterung
Simulationsergebnisse
Wahl heuristischer Parameter
Einfluss bekannter Korrelationen auf das Kovarianzmanagement
Schätzungen der Rauschparameter
Eigenschaften der Filterstruktur
Auswirkung der Parameterschätzung auf die Navigationslösung
Tiefpassfilterung der Inertialsensordaten
Ergebnisse unter Verwendung von Felddaten
Gegenüberstellung der sequenziellen Schätzverfahren
Zusammenfassung und Ausblick
Ergänzungen zum Global Positioning System
Ergänzungen zum Navigationsfilter
Mathematische Zusammenhänge
Herleitung der Navigationsfiltergleichungen
Herleitung der Systemgleichung des Fehlerfilters
Herleitung der Filtergleichungen zur Berücksichtigung zeitverzögerter Messungen
Herleitung der barometrischen Höhenformel
Ergänzungen zu den Parameterschätzverfahren
Erzeugung künstlicher Daten
Ergänzung zur Analyse einer inertialen Sensoreinheit
Abkürzungsverzeichnis
Symbolverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
Eigene Publikationen