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UGV定位导航中传感器的应用

UGV即无人地面车辆的简称,主要是用于替代人类在去执行一些危险或高难度的特殊工作任务。UGV的用途较为广泛,除了近些年来在军事上的排爆、扫雷和侦查上能看到它的身影外,在民用上也不乏抢险救援、勘探发掘的案例。UGV大多采用了远程受控的工作模式,并由专门的人员进行操作控制。为了能给身在远处的操作员提供详尽的环境参考信息,以便于做出正确的判断和操作指令,在UGV上通常集成了由各式传感器组成的测量系统和感知单元。

在这些系统或单元中,定位导航是无人地面车辆辨别行动路径,从而进行线路引导所必不可少的部分。对于UGV来说单一的GPS定位是远远不够的,在实际操作过程中,车辆的方位姿态、倾斜角度、速度等信息也是不可忽视的重要因素。尤其是当在室内或密闭的独立空间中,UGV无法依靠GPS模块获取更加详细的相对位置的轨迹时,由加速度传感器陀螺仪磁传感器组成的惯导系统便发挥了作用。加速度传感器负责线性运动的测量,而陀螺仪和磁传感器则起到了角运动和姿态信息测量得作用。精准的导航系统是保证UGV在行动时取得成功的关键性一步,试想如若连最基本的位置信息都无法准确确认,又如何能进行远程执行任务。

尽管当今的定位导航技术已经能够比较精确的让我们了解UGV在执行任务过程中的位置信息,但离真正的完全满足尚有不少的缺陷。当前的UGV大部分还低速和低动态特性阶段,对高速运动尤其是高动态环境下的定位和导航技术还不是很成熟,真正意义上的“全方位”的技术还有待完善和发展。

 

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