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GPS导航中应用的各种辅助传感器介绍

作者:admin   发布时间:2015/11/10 19:30:15   浏览次数:2508
GPS导航中应用的各种辅助传感器介绍
GPS导航是一种常用的定位系统,方向主要由电子罗盘、陀螺仪等传感器提供,距离则由加速度传感器提供、当然有些应该当中也经常使用电子罗盘或陀螺仪来推算距离,高度则一般由气压传感器来测量。
在使用了盲区补偿传感器的GPS导航系统,如果GPS没有丢失信号,可以使用GPS卫星进行导航,如果丢失了GPS信号,则使用辅助传感器进行补偿,推算出行进的距离及方向。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,就需要辅助传感器推算标记路线。
电子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),这时电子罗盘的偏差就会相对很大,而陀螺仪提供的转向信息就成为判断方向的主要依赖。陀螺仪在使用中,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)?杉勇莺偷缱勇夼淌窍嗷ゲ钩サ模礁鲆黄鹗褂媚艽锏礁玫男Ч5浅鲇诔杀究悸牵绻荒苎∫恢郑敲茨秆≡竦缱勇夼蹋蛭缱勇夼趟鸬淖饔酶蟆
陀螺在使用过程中,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,当然也可以直接使用双轴陀螺。
加速度在GPS导航补偿系统中主要是计算行进距离,通过加速度传感器输出的加速度值通过积分计算出速度,通过速度的积分再得到距离,从而推算物体的即时位置,从而实现GPS卫星信号丢失的补偿作用。
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,那么其他信息都可能不准,反之亦然。

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