Создание виртуального датчика для моделирования систем инерциальной навигации

Abstract

Определение параметров пространственной ориентации объектов представляет собой актуальную проблему и имеет важнейшее значение для различных отраслей науки и техники. В большинстве случаев это осуществляется с помощью информационно-измерительных систем, измеряющих положение, ориентацию и параметры движения управляемого объекта. Мобильные робототехнические системы широко используют методы инерциальной навигации. Отладка таких систем обычно требует создания испытательного стенда и экспериментального тестирования разработанных решений инерциальной навигации. Сократить временные и финансовые затраты при проектировании и разработке систем, использующих инерциальную навигацию, возможно, если большую часть экспериментов и проверок выполнять на основе математической модели. Поэтому, методы построения виртуальных датчиков для моделирования пространственного движения робототехнических систем представляют интерес, как и практическое применение таких датчиков при исследовании робототехнических систем. Статья посвящена решению задач создания виртуального датчика для инерциальной навигации, содержащего трехкоординатные акселерометры и гироскопы в среде моделирования CoppeliaSim. Выполнена проверка работы такого датчика в тестовых примерах с линейными и вращательными перемещениями, оценены ошибки определения таким датчиком ускорений и угловых скоростей.