Der vorwärtsverarbeitete Inertialpfad beschreibt, wie ein inertiales Navigationssystem die Position mithilfe von Echtzeitdaten in einer Richtung berechnet. Das System erfasst Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit von inertialen Sensoren und integriert diese Daten im Laufe der Zeit. Es verwendet diese Informationen, um Position, Geschwindigkeit und Orientierung zu schätzen, während sich das Fahrzeug bewegt.
Während der Vorwärtsverarbeitung startet das System von einer bekannten Position und berechnet die Bewegung vorwärts in der Zeit. Es setzt kein Vorwissen über den Endpunkt voraus. Im Laufe der Zeit akkumulieren sich kleine Sensorfehler und Rauschen, was zu einer Drift führt. Diese Drift wächst im Laufe der Zeit und kann die Positionsgenauigkeit verringern, insbesondere ohne GNSS-Korrekturen.
In GNSS-gestützten Systemen bleibt der vorwärtsverarbeitete Pfad genau, wenn Satellitensignale verfügbar sind. GNSS-Updates korrigieren die akkumulierte Drift und setzen die Navigationslösung zurück. In Tunneln oder städtischen Schluchten können sich GNSS-Signale jedoch verschlechtern oder verschwinden. Während solcher Ausfälle setzt das System die Vorwärtsverarbeitung fort, aber Fehler wachsen ohne Korrektur.
Trotz Drift erfasst der Vorwärtspfad dynamische Bewegungen weiterhin genau. Er erfasst Änderungen in Geschwindigkeit und Orientierung mit hoher Auflösung. Das System kann Manöver, Kurven oder Spurwechsel erkennen, selbst wenn die absolute Position unsicher ist. Diese Details bleiben für die Nachbearbeitung oder das Zusammenführen mit anderen Daten nützlich.
Die Vorwärtsverarbeitung ist in Echtzeitanwendungen wie autonomer Navigation oder Live-Fahrzeugverfolgung unerlässlich. Sie liefert sofortige Bewegungsschätzungen und hilft Systemen, auf Umweltveränderungen zu reagieren. Da Fehler jedoch im Laufe der Zeit zunehmen, ist der Vorwärtspfad allein nicht immer ausreichend für lange Missionen ohne GNSS.
Um die Genauigkeit zu verbessern, wenden Benutzer häufig die Rückwärtsverarbeitung in der Analyse nach der Mission an. Durch den Vergleich von Vorwärts- und Rückwärtslösungen reduzieren sie die Gesamt-Drift. Die Vorwärtsverarbeitung bildet jedoch die Grundlage für die Echtzeit-Navigationsleistung. Sie stellt sicher, dass Systeme auch in GNSS-verweigerten Zonen funktionsfähig bleiben. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der vorwärtsverarbeitete Inertialpfad Echtzeit-Navigationsdaten liefert, aber Korrekturen erfordert, um die akkumulierte Drift zu minimieren.
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