%0 Thesis
%4 sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.03.15.06
%2 sid.inpe.br/mtc-m18@80/2009/03.03.15.06.24
%A Einwoegerer, Walter,
%T Mecanização de central de navegação inercial com dados a partir da integração de IMU MEMS e receptor GPS
%D 2009
%E Guedes, Ulisses Thadeu Vieira Guedes (presidente),
%E Kuga, Hélio Koiti (orientador),
%E Milani, paulo Giácomo (orientador),
%E Souza, Marcelo Lopes Oliveira e,
%E Hasegawa, Julio Kiyoshi,
%8 2009-03-27
%J Inertial navigation mechanization through the intergration of an IMU MEMS and a GPS receiver.
%I Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%C São José dos Campos
%K Unidade de Medida Inercial (UMI), Micro Electro-Mechanical System (MEMS), Global Positioning System (GPS), Filtro de Kalman Sigma-Ponto (FKSP), Central de Navegação Inercial (CNI), Inertial Measurement Unit (UMI), Micro Electro-Mechanical System (MEMS), Global Positionig System (GPS), Unscented Kalman Filter (UKF), Inertial Navigation System (INS).
%X Esta dissertação visa apresentar um procedimento de integração das informações de aceleração e taxa angular de uma Unidade de Medida Inercial (UMI) de baixo custo, com tecnologia Micro Electro-Mechanical System (MEMS) às medidas de posição e velocidade obtidas de um receptor GPS. Para tal detalham-se as equações diferenciais que foram utilizadas para integrar o movimento e a atitude de um sistema móvel na configuração solidária à plataforma (strapdown); os procedimentos de alinhamento dessa mesma UMI MEMS em um simulador dinâmico servo-assistido de precisão de 3 eixos para análise de desempenho nas condições estática e semi-dinâmica; a forma de obtenção dos parâmetros para a calibração da UMI através de algoritmo apropriado utilizando o método da filtragem estocástica de Kalman Sigma-Ponto, verificando seu desempenho e comparando resultados. Na seqüência, descrevem-se os resultados obtidos da integração de medidas da UMI a um receptor GPS em condições dinâmicas. O algoritmo baseado no Filtro de Kalman Sigma-Ponto foi desenvolvido para aplicação à navegação a fim de realizar a fusão das informações de posição e velocidade via GPS e as coordenadas calculadas através da UMI. ABSTRACT: The proposal of this work is to present a procedure for integration of the acceleration and angular rate measurements of a low cost Inertial Measurement Unit (IMU) based on MEMS (Micro Electro-Mechanical System) technology with position and speed data from a GPS receiver. Then, it details the equations that have been used to integrate the movement and the attitude of a system in strapdown configuration, the alignment procedures of a IMU MEMS in a precision 3 axis servo table for the analysis of the static and semi-dynamic conditions, the way to obtain the IMU calibration through appropriate algorithm using the method of the Sigma-Point Kalman filter, verifying its performance and comparing results. After it also describes the results using the IMU and GPS simultaneously in dynamic conditions. A Sigma-Point Kalman Filter algorithm was developed for navigation application in order to execute the fusion of the GPS position and speed information with the coordinates calculated from the IMU.
%P 142
%@language pt
%9 Dissertação (Mestrado em Mecânica Espacial e Controle)
%3 publicacao.pdf