Integration of GPS Precise Point Positioning and MEMS-Based INS Using Unscented Particle Filter
Notice bibliographique
Résumé
Integration of Global Positioning System (GPS) and Inertial Navigation System (INS) integrated system involves nonlinear motion state and measurement models. However, the extended Kalman filter (EKF) is commonly used as the estimation filter, which might lead to solution divergence. This is usually encountered during GPS outages, when low-cost micro-electro-mechanical sensors (MEMS) inertial sensors are used. To enhance the navigation system performance, alternatives to the standard EKF should be considered. Particle filtering (PF) is commonly considered as a nonlinear estimation technique to accommodate severe MEMS inertial sensor biases and noise behavior. However, the computation burden of PF limits its use. In this study, an improved version of PF, the unscented particle filter (UPF), is utilized, which combines the unscented Kalman filter (UKF) and PF for the integration of GPS precise point positioning and MEMS-based inertial systems. The proposed filter is examined and compared with traditional estimation filters, namely EKF, UKF and PF. Tightly coupled mechanization is adopted, which is developed in the raw GPS and INS measurement domain. Un-differenced ionosphere-free linear combinations of pseudorange and carrier-phase measurements are used for PPP. The performance of the UPF is analyzed using a real test scenario in downtown Kingston, Ontario. It is shown that the use of UPF reduces the number of samples needed to produce an accurate solution, in comparison with the traditional PF, which in turn reduces the processing time. In addition, UPF enhances the positioning accuracy by up to 15% during GPS outages, in comparison with EKF. However, all filters produce comparable results when the GPS measurement updates are available.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».