Návrh algoritmu pro fúzi dat navigačních systémů GPS a INS

Abstract

Diplomová práce se zabývá návrhem algoritmu rozšířeného Kalmanova filtru, který integruje data z inerciálního navigačního systému (INS) a globálního polohovacího systému (GPS). Součástí algoritmu je i samotná mechanizace INS, určující na základě dat z akcelerometrů a gyroskopů údaje o rychlosti, zeměpisné pozici a polohových úhlech letadla. Vzhledem k rychlému nárůstu chybovosti INS je výstup korigován hodnotami rychlosti a pozice získané z GPS. Výsledný algoritmus je implementován v prostředí Simulink. Součástí práce je odvození jednotlivých stavových matic rozšířeného Kalmanova filtru.This diploma thesis deals with Extended Kalman Filter algorithm fusing data from inertial navigation system (INS) and Global Positioning System (GPS). The part of the developed algorithm is a mechanization of INS which processes data from accelerometers and gyroscopes to provide velocity, position and attitude angles. Due to rapid increase of INS output errors, the EKF is used to correct INS outputs by velocity and position from GPS. The final algorithm is developed in Simulink environment. This thesis includes derivation of EKF state matrices.