Factor graph con restricciones locales: un método de navegación integrada de campo magnético/de navegación a pie basado en un grafo de factores restringido
Autores: Li, Zehua; Shang, Junna; Shi, Huli
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Factor graph con restricciones locales: un método de navegación integrada de campo magnético/de navegación a pie basado en un grafo de factores restringido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Navegación
Datos del sensor
Modelo de grafo de factores
Trayectoria
Precisión
Restricciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 47
Citaciones: Sin citaciones
El método de navegación integrada de múltiples sensores mejora la precisión de la navegación al fusionar diversos datos de sensores. Sin embargo, cuando un sensor se ve perturbado o falla, la información de medición incorrecta afectará seriamente la estimación de la trayectoria, lo que provocará una disminución en la precisión. Los modelos de grafo de factores existentes basados en pesos no pueden resistir completamente la influencia de las perturbaciones ni garantizar la racionalidad local de las trayectorias estimadas. En este documento, se propone un modelo de grafo de factores con restricciones locales que fusiona el campo magnético y los datos de navegación inercial peatonal para navegar trayectorias curvas complejas. Primero, añadiendo restricciones locales a la medición de navegación inercial peatonal se convierte el problema de solución de navegación en un problema de mínimos cuadrados no lineales con restricciones duras. Luego, se construye un modelo de mapeo para reconstruir el espacio variable y se utiliza el algoritmo de gradiente de Adam para realizar un cálculo rápido. La precisión de navegación de este algoritmo es mejor que la del método más avanzado en experimentos del mundo real, con una precisión promedio de 0,83 m.
Descripción
El método de navegación integrada de múltiples sensores mejora la precisión de la navegación al fusionar diversos datos de sensores. Sin embargo, cuando un sensor se ve perturbado o falla, la información de medición incorrecta afectará seriamente la estimación de la trayectoria, lo que provocará una disminución en la precisión. Los modelos de grafo de factores existentes basados en pesos no pueden resistir completamente la influencia de las perturbaciones ni garantizar la racionalidad local de las trayectorias estimadas. En este documento, se propone un modelo de grafo de factores con restricciones locales que fusiona el campo magnético y los datos de navegación inercial peatonal para navegar trayectorias curvas complejas. Primero, añadiendo restricciones locales a la medición de navegación inercial peatonal se convierte el problema de solución de navegación en un problema de mínimos cuadrados no lineales con restricciones duras. Luego, se construye un modelo de mapeo para reconstruir el espacio variable y se utiliza el algoritmo de gradiente de Adam para realizar un cálculo rápido. La precisión de navegación de este algoritmo es mejor que la del método más avanzado en experimentos del mundo real, con una precisión promedio de 0,83 m.