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盲区补偿主要就是在GPS信号不好的时候为系统提供如下参考信息作为补偿:方向、(到达兴趣点的)距离。方向由电子罗盘提供,距离由加速度传感器提供(加速度积分得到速度,速度积分得到距离)。
在盲区补偿系统中,如果GPS没有丢失信号,可以导航。因为需要在目的地之间标记出路线图,因此在只有GPS的系统中,当没有卫星信号时,就需要后背导航标记路线。
罗盘提供的是静态的绝对方向信息,而陀螺提供的是汽车转向的瞬间角速度(角度)变化信息。当汽车行驶在磁场干扰大的地方(比如铁桥上,软磁干扰很大),这时指南针就偏差很大,陀螺提供的转向信息就成为判断方向的主要依赖信息。陀螺在使用中,还存在累计误差和漂移,功耗大的问题,而且由于陀螺提供的只是瞬间转向信息,既然是转向角度,那么就需要参照基准方向,才知道转过了多少角度,这时指南针提供的绝对方向就成为陀螺的参照方向(转向的初始方向)。可见,陀螺和指南针是相互补偿的,两个一起使用能达到更好的效果。但是出于成本考虑,如果只能选一种,那么宁愿选择指南针,所起的作用更大。
陀螺在使用中,还有一个问题,就是要得到准确的瞬间水平转向信息,陀螺就必须保持轴线总是垂直于水平面(Yaw 陀螺)。如果陀螺安装不垂直或者因为车体转弯倾斜,就会导致轴线不垂直于水平面,Yaw陀螺测出来就是一个斜面上的Yaw 转向信息,导致导航误差。这时候,加速度传感器的倾角分量又可以为Yaw 陀螺进行倾斜补偿。或者增加一个横滚(Roll ) 陀螺,或者直接使用双轴陀螺。
高度计在GPS导航中,能够提高导航的精度,这叫做高程盲区补偿,通常GPS提供x,y,z,heading,Time 信息, x,y 即经纬度,z就是高度。通常,GPS输出的这5个信息的信号准确度是同步的,如果高度不准,那么其他信息都不准,反之亦然。于是,SCP1000被用作参照系,判断GPS的信息是否准确,剔除不准确的GPS信号点,从而提供GPS导航的精度,同时改善目前GPS不能识别桥上桥下的问题。 |
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