Данил Ильич Смольянов — аспирант; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, кафедра прикладной механики и управления механико-математического факультета;
Когнитив, отдел прикладных математических методов департамента роботизированных систем, гл. инженер
Москва
Danil I. Smolyanov — Post-Graduate Student; Lomonosov State Moscow University, Faculty of Mechanics and Mathematics, Department of Applied Mechanics and Control;
Cognitive Technologies, Department of Robotic Systems, Section of Applied Mathematical Methods; Chief Engineer
Moscow
Андрей Андреевич Голован — д-р физ.-мат. наук, профессор; кафедра прикладной механики и управления механико-математического факультета; заведующий лабораторией управления и навигации
Москва
Andrey A. Golovan — Dr. Sci., Professor; Faculty of Mechanics and Mathematics, Department of Applied Mechanics and Control; Head of the Control and Navigation Laboratory
Москва
Представлены методика, модели и алгоритмы калибровки параметров инструментальных и геометрических погрешностей одометра и датчика угла поворота (ДУП) рулевого механизма наземных колесных машин, в частности сельскохозяйственных. Калибровка одометрических параметров осуществляется с использованием показаний инерциальных датчиков низкого класса точности, а также информации от приемника сигналов глобальной спутниковой навигационной системы (ГНСС), при ее наличии. Одометрические параметры включают погрешность масштабного коэффициента одометра, несоосности приборных осей бесплатформенной инерциальной навигационной системы (БИНС) и „измерительной“ оси одометра по каналам курса и тангажа, смещение нулевого сигнала и погрешность масштабного коэффициента ДУП рулевого механизма машины. Задача калибровки рассматривается для двух вариантов конструктивных компоновок сельскохозяйственных машин: классической и шарнирно-сочлененной. Приведены результаты применения методики и алгоритмов в натурных экспериментах, а также результаты ковариационного анализа оцениваемости одометрических параметров в зависимости от характера движения объекта. Предложенные подходы проверены на представительном составе имитационных и реальных данных и применяются на многих сельскохозяйственных машинах: тракторах, комбайнах, самоходных косилках и самоходных опрыскивателях.
The methodology, models, and algorithms for calibrating the parameters of the instrumental and geometric errors of the odometer and the steering angle sensor of land-based wheeled vehicles, in particular agricultural ones, are presented. Odometric parameters are calibrated using readings from low-accuracy inertial sensors, as well as information from the global satellite navigation system signal receiver, if available. Odometric parameters include the error of the odometer scale factor, misalignment of the instrument axes of the free-form inertial navigation system and the "measuring" axis of the odometer along the heading and pitch channels, the offset of the zero signal and the error in the scale factor of the DOP coefficient of the steering mechanism of the machine. The calibration problem is considered for two variants of structural arrangements of agricultural machines: classical and articulated. The results of applying the methodology and algorithms in field experiments are presented, as well as the results of covariance analysis of the estimability of odometric parameters depending on the nature of the object's movement. The proposed approaches have been tested on a representative set of simulation and real data and are used on many agricultural machines: tractors, combines, self-propelled mowers and self-propelled sprayers.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.