МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОКАЛЬНЫХ СИСТЕМ НАВИГАЦИИ

Тимофей Ю. Мельников, Павел Ю. Шамрай, Юлия А. Ляховенко, Санжар Мухамеджанов, Кирилл А. Максимов, Андрей М М. Бойко

Аннотация


При разработке и эксплуатации систем навигации очень важно достоверно оценивать точность определения пространственных характеристик. В данной статье приведена разработанная методика оценки и подтверждения точности определения пространственных характеристик (координаты, скорость и ориентация) различными программно-аппаратными системами. За основу взята методика из стандарта ASTM E3064-16, описывающая подтверждение точности определения координат и ориентации оптических систем трекинга. Разработанные методы основываются на оценке точности измерения характеристик стержня фиксированной длины в разных положениях и ориентациях. Оценка точности скорости проведена на основе оценки точности координаты и базируется на применении линейной регрессии для вычисления скорости. Погрешность определения угла ориентации в пространстве вычисляется на основании точности измерения координаты и приведена при малых углах. Определены границы применимости описанной методики. Методика может быть применена для оценки точности и достоверности навигационных и измерительных комплексов.

Ключевые слова


пространственные координаты, методы оценки точности, испытания, пространственные измерения.

Полный текст:

PDF

Литература


1. Бойко А.М., Будза А.А., Кваско А.Г., Костырин П.В., Максимов К.А., Ткаченко Д.В., Шамрай П.Ю., Высокопроизводительная оптоэлектронная система отслеживания положения беспилотных летательных аппаратов (БЛА). Экстремальная робототехника. 2022, № 1(33), с. 18–24.
URL: https://er.rtc.ru/images/docs/2022/Proceedings_ER-2022.pdf (дата обращения: 10.03.2024).

2. Соколов Ю.Г. и др. К оценке точности определения координат в задаче Ганзена. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016,
№ 117, c. 189–200. – EDN: VROBJH.

3. Пятков В. В., Мелешко А. В. Методика оценки динамической точности телевизионных следящих систем. Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2009, № 2, c. 93–102. – EDN: MUNDKB.

4. Максимов М.В., Меркулов В.И. Радиоэлектронные следящие системы: Синтез методами теории оптимального управления. М.: Радио и Связь, 1990. – 255 с.

5. Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления: Пер. с англ. М.: Наука, 1970. – 620 c.

6. Пицык В.В., Дмитриев С.А. Косвенная оценка точности навигационного измерения координат беспилотного летательного аппарата. Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. 2017, № 2, c. 27–30. – EDN: ZCMFGJ.

7. Amsters, Robin & Demeester, Eric & Stevens, N. & Lauwers, Quinten & Slaets, Peter. (2019). Evaluation of Low-Cost/High-Accuracy Indoor Positioning Systems. URL: https://www.researchgate.net/publication/333776453_Evaluation_of_Low-CostHigh-Accuracy_Indoor_Positioning_Systems (дата обращения: 10.03.2024).

8. VICON. THE MOST PRECISE MOCAP ECOSYSTEM.
URL: https://www.vicon.com/applications/engineering/ (дата обращения: 10.03.2024)

9. OptiTrack for Robotics. URL: https://optitrack.com/applications/robotics/ (дата обращения: 10.03.2024).

10. NOKOV. Affordable, Low-Latency, and High-Accuracy Tracking for Immersive Experiences.
URL: https://en.nokov.com/ (дата обращения: 10.03.2024).

11. ASTM International. Standard Test Method for Evaluating the Performance of Optical Tracking Systems that Measure Six Degrees of Freedom (6DOF) Pose (ASTM № E3064-16). URL: https://www.astm.org/e3064-16.html (дата обращения: 10.03.2024).

12. Леонов А.И. Моноимпульсная радиолокация. Глава 1. – Рипол Классик. 2013, с. 5–17. ISBN-13: 978-5458468473.

13. Перминов Р.И. Разработка подсистемы уточнения дистанции в составе программно-аппаратного комплекса высокоточной координации полета группы БВС в режиме реального времени. Молодежь и современные информационные технологии: сборник трудов XVI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, 3–7 декабря 2018 г. Томск, 2019,
с. 215–216. URL: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/52716 (дата обращения: 10.03.2024).

14. Юлдашев М.Н. Ультразвуковые системы для определения пространственного положения подвижного объекта. Сборник научных трудов. 17-ая молодежная научно-техническая конференция «Наукоемкие технологии и интеллектуальные системы 2015». М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 22-23 апреля 2015 г., с. 465–472. URL: http://class.skycluster.net/_media/documentation/archive/2015/files/2015
_iu4_conf_yuldashev.pdf (дата обращения: 10.03.2024).

15. Купервассер О.Ю., Рубинштейн А.А. Система навигации беспилотных летательных аппаратов с помощью видео. Практика применения методических инструментов в бизнесе. URL: https://metodolog.ru/node/1570 (дата обращения: 10.03.2024).

16. Галанин М.П., Щеглов И.А. Разработка и реализация алгоритмов трехмерной триангуляции сложных пространственных областей: прямые методы. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2006, c. 1–32. – EDN: PEZUWN.

17. ASTM E3064-16, Standard Test Method for Evaluating the Performance of Optical Tracking Systems that Measure Six Degrees of Freedom (6DOF) Pose. URL: https://www.astm.org/e3064-16.html (дата обращения: 10.03.2024).




DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2024.3.09

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.