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¿Qué es el GPS integrado?

febrero 6, 2022
¿Qué es el GPS integrado?

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Actualmente estamos experimentando algunos problemas técnicos con la página de informes MSP. Estamos trabajando con diligencia para identificar y resolver el problema y le rogamos que vuelva más tarde para completar los informes mensuales. Agradecemos su paciencia y comprensión.

El diseño del SIGI tiene flexibilidad para acomodar varias aplicaciones de los clientes y es tolerante a la radiación espacial. Se puede utilizar para el seguimiento del alcance, los vehículos de destino, el lanzamiento reutilizable, la reentrada, la puesta en órbita, el encuentro y el acoplamiento, el lanzamiento de objetos fungibles y otras aplicaciones espaciales.

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El IPS es un concepto multisensor para la autolocalización en tiempo real y la elaboración de mapas 3D en entornos interiores y exteriores desconocidos en los que la infraestructura de localización externa, como el GNSS o el Wi-Fi, no está disponible o está restringida.

El modelo de IPS es el sentido de orientación humano. Los sentidos visuales y de equilibrio se reproducen mediante una cámara estereoscópica y una unidad de medición inercial (IMU), y los datos de los sensores se combinan. El proceso es extremadamente robusto frente a las interferencias y, por tanto, proporciona información fiable sobre la posición y la ubicación en el espacio en tiempo real. Los mapas de profundidad calculados creados con los datos de la cámara estereoscópica IPS se utilizan para generar nubes de puntos espacialmente referenciadas de casi cualquier tamaño, que pueden servir de base para el posterior modelado en 3D.

Se pueden integrar otros sensores (por ejemplo, una cámara HD) según sea necesario. Sus datos son referenciados espacial y temporalmente por IPS. Esto es muy útil para una amplia variedad de tareas de inspección visual y documentación. El IPS se desarrolla constantemente para optimizar su funcionalidad y rendimiento. El Instituto lleva a cabo trabajos de investigación y desarrollo con este fin en colaboración con socios industriales. La actual unidad móvil de mano es pequeña, ligera e ideal para zonas de difícil acceso.

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En la navegación integrada del Sistema de Posicionamiento Global/Sistema de Navegación Inercial (GPS/INS), la baja tasa de muestreo de los receptores GPS reduce la observabilidad de las variables de estado. Se propone la expansión de la observación GPS para mejorar el sistema de navegación integrado GPS/INS. Durante el proceso de expansión de la observación, las variables de estado se actualizan con la misma información del GPS repetidamente. De acuerdo con la teoría de la incertidumbre, se analiza la función de densidad de probabilidad de la información de observación del GPS para demostrar la viabilidad de la expansión de la observación del GPS. Se presentan la fórmula y el método de cálculo de un algoritmo de filtro adaptativo para controlar la incertidumbre de la expansión de la observación GPS. Además, se realiza un experimento para validar el nuevo algoritmo. Los resultados indican que, en comparación con la navegación integrada GPS/INS sin expansión de la observación, el sistema de navegación integrado GPS/INS mejorado puede mejorar significativamente la precisión de la posición, la velocidad y la actitud, especialmente cuando un vehículo terrestre está en movimiento lento. Al mismo tiempo, se introduce el factor de filtro adaptativo en el nuevo algoritmo, que puede controlar la incertidumbre causada por la observación GPS ampliada.

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El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y el Sistema de Navegación Inercial (INS) tienen características complementarias que pueden ser explotadas en un sistema integrado, lo que resulta en un rendimiento de navegación mejorado. El INS es capaz de proporcionar datos de ayuda precisos sobre la dinámica del vehículo a corto plazo, mientras que el GPS proporciona datos precisos sobre la dinámica del vehículo a largo plazo. En este artículo se presenta una solución completa para la navegación terrestre basada en el GPS y el INS integrados utilizando la técnica de filtrado de Kalman.

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