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MEMS和FOG的精确导航之争

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作者:Chris Goodall、Sarah Carmichael (Trusted Positioning,Inc.)和Bob Scannell (Analog Devices, Inc.)

光纤陀螺仪(FOG)以前曾经是环形激光陀螺仪(RLG)等其他技术的低成本替代品,现在该技术面临着新的竞争。微机
电系统(MEMS)陀螺仪开始抢夺传统FOG应用的市场份额。具体来说,天线阵列稳定、农业机械控制、常规车辆导航成为MEMS和FOG对峙的战场。

为了确定用于导航应用的这两种技术之间的相似点,我们将对选定的高端MEMS陀螺仪与低端FOG陀螺仪进行比较。我们在分析中使用了导航软件和测试案例作为控制,以确定MEMS是否真正为在战术导航性能水平上使用做好了准备。

GPS 的海拔数据为何不准确?——详解无人机导航中的位置坐标系

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GPS 经常是我们谈起无人机系统时首先想到的功能模块,而能够按照预先规划的飞行路线进行自动飞行,也是无人机在功能上与航模的主要区别之一。

不管是天上飞的,地上跑的,还是海里游的交通工具或仪器设备,如果我们希望能引导它们到期望的目标位置,就需要获得被控对象在某个坐标系中的具体坐标,无人机导航也是如此。我们期望无人机从 A 点飞到 B 点,就要不断通过 GPS 或其它导航仪器获取无人机当下的位置坐标,并根据无人机的位置调整无人机的姿态,最终到达目的地。

在无人机导航中,对 GPS 的数据经常出现一些误解,比如 GPS 输出的高度坐标是相对于海平面,所以应该像经纬度一样可以直接使用;通过 GPS 获得的速度信息可以直接使用;IMU 输出的飞行器加速度是平面加速度……

中学物理知识告诉我们,当我们描述物体运动时,一定是相对于特定坐标系的, GPS 和 IMU 等设备在输出运动和位置数据时也是如此,这些问题所涉及的正是无人机导航中的基础概念——无人机坐标系——这也是无人机导航中最容易让人混乱的概念之一。

无人机导航中常见的坐标系包括: