Entwurf und Implementierung eines Algorithmus zur Quaternionen-basierten GNSS/MEMS Navigationszustandsschätzung mit tiefer GNSS Kopplung

Status: Abgeschlossen, August 2012

Bearbeitung: M.Sc. Jan Zwiener

Ziel der Arbeit war die Erstellung und Implementierung von Algorithmen, um verschiedene Sensormessungen in einem Kalman-Filter (Extended Kalmanfilter) zu fusionieren und somit fortlaufend die Position, Geschwindigkeit und Orientierung eines Objektes zu bestimmen. Diese Art der Navigationszustandsschätzung wird beispielsweise in einer unbemannten Flugdrohne benötigt.

Arbeitspunkte

  • Entwicklung und Implementierung eines Extended Kalmanfilters zur Fusionierung verschiedener Sensordaten
  • Unterstütze Sensoren sind: Beschleunigungsmesser, Gyroskope (Drehratensensoren), Magnetometer, Barometer und Satellitennavigationsempfänger (GPS- und Galileo-Signale)
  • Tiefe Kopplung der GNSS-Rohdaten
  • Verwendung von Quaternionen zur Orientierungsbestimmung
  • Untersuchung der Einsatzfähigkeit des Algorithmus durch simulierte und reale Sensordaten, z. B. einer Flugtrajektorie kommerzieller UAVs
  • Entwicklung in C++

www.hs-karlsruhe.de/.../MA_Thesis-Zwiener-2012.pdf