Navegação inercial veicular de baixo custo: caracterização de sensores, implementação em tempo real, e influência do modelo gravitacional e da taxa de atualização.
INS, alinhamento, IMU, erros, gravidade, taxa de atualização, tempo real
Com a recente evolução da área de veículos autônomos, também cresce a demanda por sistemas de navegação mais precisos e exatos, aptos a comporem sistemas de controle de alta eficiência, segurança e baixo custo. Figurando como uma das principais soluções de navegação empregadas em tais aplicações veiculares, os sistemas de navegação inercial (INS - do inglês Inertial Navigation Systems) utilizam uma unidade de medição inercial (IMU - do inglês Inertial Measurement Unit). Neste estudo, é apresentado um algoritmo de navegação inercial com mecanização no triedro NED como estratégia principal de desenvolvimento das análises, bem como alguns conceitos elementares de INS, tais como sensores utilizados, modelo de erros, inicialização e alinhamento. Apesar de sua grande aplicabilidade, o INS apresenta uma taxa elevada de crescimento do erro devido a diversos erros envolvendo o algoritmo de navegação, características dos erros sensores e à taxa de envio de dados inerciais para a navegação. Dessa forma, este projeto apresenta três estudos relacionados a esta forma de navegação: o primeiro realiza uma análise da natureza estocástica dos sensores inerciais por meio de técnicas de variança de Allan, possibilitando a validação e escolha de IMUs por meio de suas características estocásticas; o segundo estudo analisa o efeito do modelo gravitacional integrado à navegação, o qual propõem um modelo gravitacional que apresenta uma melhor exatidão na estimativa de aceleração da gravidade local; já o terceiro estudo, este envolve um comparativo de desempenho de um INS, em relação ao tratamento e à taxa de envio de dados inerciais disponibilizados pelas mensagens inercias do dispositivo M8U da fabricante Ublox.