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A Flight State Estimator that Couples Stereo-Vision, INS, and GNSS Pseudo-Ranges to Navigate with Three or Less Satellites

Andert, Franz und Dittrich, Jörg und Batzdorfer, Simon und Becker, Martin und Bestmann, Ulf und Hecker, Peter (2013) A Flight State Estimator that Couples Stereo-Vision, INS, and GNSS Pseudo-Ranges to Navigate with Three or Less Satellites. In: Advances in Aerospace Guidance, Navigation and Control, Seiten 277-296. Springer. CEAS Euro GNC 2013, 10.-12. Apr. 2013, Delft, The Netherlands. ISBN 978-3-642-38252-9.

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Kurzfassung

This paper presents a flight state estimator which couples stereo vision, inertial (INS), and global navigation satellite system (GNSS) data. The navigation filter comes with different operation modes that allow loosely coupled GNSS/INS positioning and, for difficult conditions, improvements using visual odometry and a tighter coupling with GNSS pseudo-range (PSR) data. While camera systems are typically used as an additional relative movement sensor to enable positioning without GNSS for a certain amount of time, the PSR data filtering allows to use satellite navigation also when less than four satellites are available. This makes the filter even more robust against temporary dropouts of the full GNSS solution. The application is the navigation of unmanned aircraft in disaster scenarios which includes flights close to ground in urban or mountainous areas. The filter performance is evaluated with sensor data from unmanned helicopter flight tests where different conditions of the GNSS signal reception are simulated. It is shown that the use of PSR data improves the positioning significantly compared to the dropout when the signals of less than four satellites are available.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/82977/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag, Paper)
Titel:A Flight State Estimator that Couples Stereo-Vision, INS, and GNSS Pseudo-Ranges to Navigate with Three or Less Satellites
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Andert, FranzFT-ULFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dittrich, JörgFT-ULFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Batzdorfer, SimonTU BS, IFFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Becker, MartinTU BS, IFFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bestmann, UlfTU BS, IFFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hecker, PeterTU BS, IFFNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:10 April 2013
Erschienen in:Advances in Aerospace Guidance, Navigation and Control
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 277-296
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Chu, QipingTU DelftNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Mulder, BobTU DelftNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Choukroun, DanielTU DelftNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
van Kampen, Erik-JanTU DelftNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
de Visser, CoenTU DelftNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Looye, GertjanRMNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer
ISBN:978-3-642-38252-9
Status:veröffentlicht
Stichwörter:State Estimation, Visual Navigation, Global Navigation Satellite Systems, Unmanned Aircraft
Veranstaltungstitel:CEAS Euro GNC 2013
Veranstaltungsort:Delft, The Netherlands
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:10.-12. Apr. 2013
Veranstalter :CEAS/AIAA
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Drehflügler (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L RR - Drehflüglerforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Der intelligente Drehflügler (alt)
Standort: Braunschweig
Institute & Einrichtungen:Institut für Flugsystemtechnik > Unbemannte Luftfahrzeuge
Hinterlegt von: Andert, Dr.-Ing. Franz
Hinterlegt am:06 Aug 2013 15:22
Letzte Änderung:06 Aug 2013 15:22

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