Indice
INTRODUZIONE ... 1
L’AZIENDA :LA MERLINO TECHNOLOGY S.R.L. ... 3
CAPITOLO 1 – Studio Preliminare 1.1 – Obiettivo della ricerca ... 4
1.2 – Soluzioni Plausibili e scelta effettuata ... 5
CAPITOLO 2 – Il sistema satellitareGPS 2.1 – Cenni storici ... 8
2.2 – Principi di funzionamento ... 10
2.3 – Organizzazione del sistema ... 15
2.4 – Formato del segnale GPS... 21
2.5 – Lo standard NMEA ... 23
CAPITOLO 3 – Il sistema di navigazione inerziale (INS) 3.1 – Introduzione ... 30
3.2 – I sensori inerziali ... 31
3.2.1 – Il giroscopio ... 31
3.2.2 – L’accelerometro ... 32
3.3 – Tipologie di sistemi inerziali ... 33
3.4 – I sistemi di riferimento ... 35
3.4.1 – Il frame delle coordinate ... 36
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3.4.2 – Trasformazione di coordinate ... 38
3.5 – Le equazioni di navigazione ... 39
3.5 – La dinamica dell’errore ... 41
CAPITOLO 4 – Tecniche di integrazione GPS/INS 4.1 – Il perché dell’integrazione ... 44
4.2 – Tecniche di integrazione ... 45
4.2.1 – GPS aiding INS ... 46
4.2.2 – INS aiding GPS ... 46
4.3 – Discretizzazione dei dati ... 48
4.4 – Introduzione al filtro di Kalman ... 50
4.5 – Il filtro di Kalman Esteso (EKF) ... 54
CAPITOLO 5 – Algoritmo di integrazione INS/GPS 5.1 –Introduzione ... 61
5.2 –Hardware utilizzato ... 61
5.3 –Implementazione software ... 62
5.4 –Il codice ... 66
5.4.1 – llhtoecef.c ... 67
5.4.2 – coordmath.h ... 67
5.4.3 – rotaz.c ... 67
5.4.4 – mat.c ... 68
5.4.5 – gaussnoise.c ... 70
5.4.6 – eceftollh.c ... 71
5.4.7 – lettura.c ... 71
5.4.8 – main.c ... 73
5.4.9 – psigen.c ... 74
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5.4.10 – assetto.c ... 78
5.4.11 – state.c ... 79
5.4.12 – kalmangain.c ... 80
5.4.13 – omega.c ... 81
5.4.14 – kalmanmis.c ... 81
5.4.15 – setup.h ... 82
5.4.16 – var.h ... 83
5.4.17 – kgps.c ... 84
5.4.18 – INS.c ... 86
5.4.19 – print.c ... 89
CAPITOLO 6 – Test e risultati 6.1 – Prove effettuate: GPS sempre attivo ... 91
6.2 – Prove effettuate: GPS out per 5 secondi ... 94
6.3 – Prestazioni dell’algoritmo ... 95
6.4 – Conclusioni e Prospettive future ... 100
RINGRAZIAMENTI ... 101
BIBLIOGRAFIA ... 102
