Como solucionar os erros acumulados em produtos de navegação inercial ao longo do tempo?

O erro na navegação inercial provém principalmente dos defeitos inerentes aos sensores inerciais, que aumentam de forma quadrática (posição) ou linear (atitude) ao longo do tempo.

Os principais motivos para o acúmulo de erros ao longo do tempo são: deriva do giroscópio, viés do acelerômetro; a integração do erro de viés do acelerômetro pode levar a um erro de velocidade, e a integração secundária pode causar deriva de posição (por exemplo, um viés de 1 mg durante 1 hora pode resultar em um erro de posição de cerca de 60 metros); sensibilidade à temperatura; erro de instalação; o sistema de coordenadas do sensor não está estritamente alinhado com o sistema de coordenadas do veículo.

Os métodos comuns para lidar com o acúmulo de erros incluem:

• Navegação integrada multissensor: (1) Combinação GNSS/INS: correção periódica dos erros de posição e velocidade da navegação inercial através de sinais GPS/Beidou e outros satélites, suprimindo a deriva de longo prazo; (2) Assistência de radar Milômetro/Doppler: informações do odômetro do veículo ou da velocidade do radar podem restringir a deriva de velocidade da navegação inercial.

• O algoritmo de filtragem avançado (algoritmo de filtragem de Kalman) estima em tempo real e compensa erros do sensor (como viés zero, fator de escala).

• Suprima a deriva de temperatura através de sensores de temperatura integrados e algoritmos de compensação.

• Reduzir o erro de atitude inicial por meio de calibração estática durante a inicialização; e métodos como forçar a velocidade a zero e redefinir o erro de integração de velocidade quando o veículo estiver parado (como quando estiver estacionado).