Attitude in Motion: Constraints Aided Accurate Vehicle Orientation Tracking in Harsh Environment

加速度计 加速度 惯性测量装置 方向(向量空间) 卡尔曼滤波器 控制理论(社会学) 计算机科学 全球定位系统 旋转(数学) 跟踪(教育) 计算机视觉 弹道 人工智能 数学 物理 经典力学 电信 教育学 心理学 操作系统 几何学 控制(管理) 天文
作者
Muhammad Azeem Javed,Muhammad Tahir,Khurram Ali
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:19 (5): 6450-6459 被引量:8
标识
DOI:10.1109/tii.2022.3181798
摘要

Accurate vehicle orientation tracking in three dimensions or 3-D attitude tracking is an essential requirement for various vehicle stability and safety applications. In this article, we consider the problem of vehicle attitude tracking along with its external acceleration estimation using low-cost inertial measurement units. The current state-of-the-art approaches are unable to estimate orientation when the body is in motion for a prolonged period as the accelerometer measurements are corrupted by external accelerations that are produced due to body movements. In this article, a novel filtering framework is proposed to eliminate the acceleration-induced uncertainty for the body observing severe and prolonged external acceleration, which is based on a linear Kalman filter. We show that the sensor constraints allow the removal of external acceleration from all all of its axes. This approach is unique and superior to the current state of the art as it estimates the acceleration without using any information from additional sensors, such as wheel encoder, GPS, and/or camera. A unique state formulation is proposed that incorporates magnetometer to complement the accelerometer in a rotation matrix framework. Simulations and real-world experimental tests are conducted to verify the performance of the proposed algorithm in various dynamic conditions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
hyperion完成签到,获得积分10
刚刚
Salvia发布了新的文献求助10
1秒前
今后应助Simon采纳,获得10
1秒前
1秒前
2秒前
mx完成签到,获得积分20
2秒前
王w发布了新的文献求助10
2秒前
抗体药物偶联完成签到,获得积分10
2秒前
jdhjhdfgv发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助小只采纳,获得10
3秒前
雾见春完成签到,获得积分10
4秒前
狂野紫丝发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
小田完成签到,获得积分10
5秒前
忧郁的小胖蛋应助Ztao采纳,获得10
5秒前
5秒前
传奇3应助fengdengjin采纳,获得10
5秒前
落寞的冰兰完成签到,获得积分10
6秒前
yang发布了新的文献求助10
7秒前
SciGPT应助123采纳,获得10
7秒前
小欣完成签到,获得积分10
8秒前
xiaoxq发布了新的文献求助10
8秒前
FashionBoy应助777采纳,获得10
8秒前
帅斌发布了新的文献求助10
8秒前
不安子默发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
静心若水发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
小北完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
bkagyin应助伍寒烟采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
Smile发布了新的文献求助10
9秒前
keep完成签到,获得积分10
9秒前
可研通完成签到,获得积分10
10秒前
orixero应助难过的慕青采纳,获得10
10秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7746879
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294894
关于积分的说明 20226662
捐赠科研通 7327177
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308221
关于科研通互助平台的介绍 2460152
邀请新用户注册赠送积分活动 2320018