Federated Filtering Algorithm of Heading Angle Based on Magnetometer/GPS/IMU Integrated Navigation System
Notice bibliographique
Résumé
In this paper, a federated filtering algorithm of heading angle based on Magnetometer (short for Mag)/GPS/IMU integrated navigation system has been designed. First of all, the advantage of Mag/GPS/IMU integrated navigation system and the main research contents of this paper have been introduced. Then the basic knowledge of federated filter has been introduced. At the third part, the algorithm of magnetic heading angle and the algorithm of combined heading angle of GPS/IMU integrated navigation system have been introduced. At the next part, EKF (Extended Kalman Filter) algorithm of Mag/GPS/IMU integrated navigation system has been presented to the reader in the forth part. Then federated filtering algorithm of Mag/GPS/IMU integrated navigation system has been introduced in the fifth part. The final part is to sum up the entire article. The paper focused on the subsystems of magnetometer navigation system and the subsystem of GPS, with IMU as the reference system. The federated filter consists of two sub-filters and the main filter. One sub-filter is the filter for magnetometer/IMU. In this sub-filter, the observed value is the heading angle difference between Mag and IMU. We can get the first state estimation matrix and its covariance matrix from the first sub-filter by EKF. The other sub-filter is the GPS/IMU filter. In this filter, the observed value is the heading angle difference between GPS and IMU. We can also get the second state estimation matrix and its covariance matrix from the second sub-filter by EKF. Then the time is updated and the output of sub-filters is integrated by the main filter. The globally optimal estimation of the heading angle of Mag/GPS/IMU integrated navigation system can be got by the main filter, and then feed back to the sub-filters according to the principle of information allocation. In this research, a vehicle experiment has been done. The experimental equipment is TPIM-10 got from Trusted Positioning Inc., Canada. This equipment is a kind of medium accuracy integrated navigation system. The calculating result of vehicle experiment data and the comparison of several algorithms show that the federated filtering algorithm is better than others. The accuracy of heading angle increased from 0.5932 deg of only Mag/GPS system to 0.1682 deg, while the algorithm can inhibit IMU error accumulation effectively. The fault tolerance and stability of federated filtering algorithm have been showed in this paper. Mag/GPS/IMU integrated navigation system is not only suitable for high and low dynamic, but also for static state. Moreover, the data processing by federated filtering algorithm can significantly improve the performance of the navigation system.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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) | 0,003 | 0,002 |
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 ».