Документация Engee

INS

Страница в процессе разработки.

Модель датчика ИНС.

Тип: INS

Путь в библиотеке:

/Navigation/Multisensor Positioning/Sensor Models/INS

Описание

Блок INS моделирует датчик инерциальной навигационной системы (ИНС), который выдает искаженные шумом данные о положении, скорости и ориентации на основе соответствующих входных сигналов. Блок также может дополнительно выдавать данные об ускорении и угловой скорости на основе соответствующих входных сигналов. Для изменения уровня шума, присутствующего в выходных данных, можно варьировать точность определения крена, тангажа, рыскания, положения, скорости, ускорения и угловой скорости. Точность определяется как стандартное отклонение шума.

Порты

Вход

# Position — положение датчика ИНС
матрица

Details

Положение датчика ИНС относительно навигационного кадра, в метрах, заданное как вещественная матрица размером на , где — количество отсчетов.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# Velocity — скорость датчика ИНС
матрица

Details

Скорость датчика ИНС относительно навигационного кадра, в м/с, заданная как вещественная матрица размером на , где — количество отсчетов.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# Orientation — ориентация датчика ИНС
массив | матрица

Details

Ориентация датчика ИНС относительно навигационного кадра, заданная в одном из следующих форматов:

  • Массив вещественных чисел размером на на , где каждый слой массива (матрица на ) представляет собой матрицу поворота.

  • Матрица вещественных чисел размером на , где каждая строка матрицы представляет собой четыре элемента кватерниона.

  • Матрица углов Эйлера размером на , где каждая строка матрицы представляет собой три угла Эйлера, соответствующие схеме поворота .

— количество отсчетов.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# Acceleration — ускорение датчика ИНС
матрица

Details

Ускорение датчика ИНС относительно навигационного кадра, в м/с2, заданное как вещественная матрица размером на , где — количество отсчетов.

Зависимости

Чтобы использовать этот входной порт, установите флажок Use acceleration and angular velocity.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# AngularVelocity — угловая скорость датчика ИНС
матрица

Details

Угловая скорость датчика ИНС относительно навигационного кадра, в градусах в секунду, заданная как вещественная матрица размером на , где — количество отсчетов.

Зависимости

Чтобы использовать этот входной порт, установите флажок Use acceleration and angular velocity.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# HasGNSSFix — включить фиксацию ГНСС
вектор

Details

Включить фиксацию ГНСС, заданную как логический вектор размером на , где — количество отсчетов. Установите для этого входного порта значение false, чтобы смоделировать потерю фиксации ГНСС-приемника. При потере фиксации ГНСС-приемника измерения положения дрейфуют со скоростью, заданной параметром Position error factor.

Зависимости

Чтобы использовать этот входной порт, установите флажок Enable HasGNSSFix port.

Типы данных

Bool

Поддержка комплексных чисел

Нет

Выход

# Position — положение датчика ИНС
матрица

Details

Положение датчика ИНС относительно навигационного кадра, в метрах, возвращаемое в виде вещественной матрицы размером на , где — количество отсчетов во входных данных.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# Velocity — скорость датчика ИНС
матрица

Details

Скорость датчика ИНС относительно навигационного кадра, в м/с, возвращаемая в виде вещественной матрицы размером на , где — количество отсчетов во входных данных.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# Orientation — ориентация датчика ИНС
массив | матрица

Details

Ориентация датчика ИНС относительно навигационного кадра, возвращаемая в одном из следующих форматов:

  • Массив вещественных чисел размером на на , где каждый слой массива (матрица на ) представляет собой матрицу поворота.

  • Матрица вещественных чисел размером на , где каждая строка матрицы представляет собой четыре элемента кватерниона.

  • Матрица углов Эйлера размером на , где каждая строка матрицы представляет собой три угла Эйлера, соответствующие схеме поворота .

— количество отсчетов во входных данных.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# Acceleration — ускорение датчика ИНС
матрица

Details

Ускорение датчика ИНС относительно навигационного кадра, в м/с2, возвращаемое в виде вещественной матрицы размером на , где — количество отсчетов.

Зависимости

Чтобы использовать этот выходной порт, установите флажок Use acceleration and angular velocity.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# AngularVelocity — угловая скорость датчика ИНС
матрица

Details

Угловая скорость датчика ИНС относительно навигационного кадра, в градусах в секунду, возвращаемая в виде вещественной матрицы размером на , где — количество отсчетов.

Зависимости

Чтобы использовать этот выходной порт, установите флажок Use acceleration and angular velocity.

Типы данных

Float32, Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Параметры

Parameters

# Mounting location (m) — расположение датчика на платформе, м
Массив вещественных чисел

Details

Расположение датчика на платформе, в метрах, заданное как трехэлементная вещественная матрица вида . Вектор определяет смещение начала координат датчика относительно начала координат платформы.

Значение по умолчанию

[0 0 0]

Имя для программного использования

MountingLocation

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Roll (X-axis) accuracy (deg) — точность измерения крена, градусы
Вещественное число

Details

Точность измерения крена корпуса датчика в градусах, заданная как неотрицательный вещественный скаляр.

Крен определяется как вращение вокруг оси корпуса датчика. Шум крена моделируется как белый шум процесса со стандартным отклонением, равным значению, указанному в параметре Roll (X-axis) accuracy (deg).

Значение по умолчанию

0.2

Имя для программного использования

RollAccuracy

Настраиваемый

Да

Вычисляемый

Да

# Pitch (Y-axis) accuracy (deg) — точность измерения тангажа, градусы
Вещественное число

Details

Точность измерения тангажа корпуса датчика в градусах, заданная как неотрицательный вещественный скаляр.

Тангаж определяется как вращение вокруг оси корпуса датчика. Шум тангажа моделируется как белый шум процесса со стандартным отклонением, равным значению, указанному в параметре Pitch (Y-axis) accuracy (deg).

Значение по умолчанию

0.2

Имя для программного использования

PitchAccuracy

Настраиваемый

Да

Вычисляемый

Да

# Yaw (Z-axis) accuracy (deg) — точность измерения рыскания, градусы
Вещественное число

Details

Точность измерения рыскания корпуса датчика в градусах, заданная как неотрицательный вещественный скаляр.

Рыскание определяется как вращение вокруг оси корпуса датчика. Шум рыскания моделируется как белый шум процесса со стандартным отклонением, равным значению, указанному в параметре Yaw (Z-axis) accuracy (deg).

Значение по умолчанию

1

Имя для программного использования

YawAccuracy

Настраиваемый

Да

Вычисляемый

Да

# Position accuracy (m) — точность измерения положения, м
Скаляр / массив вещественных чисел

Details

Точность измерения положения корпуса датчика в метрах, заданная как неотрицательный вещественный скаляр или матрица неотрицательных чисел размером на . Если задать для параметра скалярное значение, то блок устанавливает точность всех трех компонентов положения на это значение.

Шум положения моделируется как белый шум процесса со стандартным отклонением, равным значению, указанному в параметре Position accuracy (m).

Значение по умолчанию

1

Имя для программного использования

PositionAccuracy

Настраиваемый

Да

Вычисляемый

Да

# Velocity accuracy (m/s) — точность измерения скорости, м/с
Вещественное число

Details

Точность измерения скорости корпуса датчика в м/с, заданная как неотрицательный вещественный скаляр.

Шум скорости моделируется как белый шум процесса со стандартным отклонением, равным значению, указанному в параметре Velocity accuracy (m/s).

Значение по умолчанию

0.05

Имя для программного использования

VelocityAccuracy

Настраиваемый

Да

Вычисляемый

Да

Additional Kinematics

# Use acceleration and angular velocity — использовать ускорение и угловую скорость
Логический тип

Details

Установите этот флажок, чтобы активировать ввод данных об ускорении и угловой скорости через входные порты Acceleration и AngularVelocity соответственно. При этом блок будет выводить измерения ускорения и угловой скорости через выходные порты Acceleration и AngularVelocity соответственно. Кроме того, установка этого флажка позволяет задать параметры Acceleration accuracy (m/s²) и Angular velocity accuracy (deg/s).

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

UseAccelAndAngVel

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Acceleration accuracy (m/s²) — точность измерения ускорения, м/с2
Вещественное число

Details

Точность измерения ускорения корпуса датчика в м/с2, заданная как неотрицательный вещественный скаляр.

Шум ускорения моделируется как белый шум процесса со стандартным отклонением, равным значению, указанному в параметре Acceleration accuracy (m/s²).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Use acceleration and angular velocity.

Значение по умолчанию

0

Имя для программного использования

AccelerationAccuracy

Настраиваемый

Да

Вычисляемый

Да

# Angular velocity accuracy (deg/s) — точность измерения угловой скорости, град/с
Вещественное число

Details

Точность измерения угловой скорости корпуса датчика в градусах в секунду, заданная как неотрицательный вещественный скаляр.

Шум угловой скорости моделируется как белый шум процесса со стандартным отклонением, равным значению, указанному в параметре Angular velocity accuracy (deg/s).

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Use acceleration and angular velocity.

Значение по умолчанию

0

Имя для программного использования

AngularVelocityAccuracy

Настраиваемый

Да

Вычисляемый

Да

Simulate GNSS Loss

# Enable HasGNSSFix port — включить входной порт HasGNSSFix
Логический тип

Details

Установите этот флажок, чтобы использовать входной порт HasGNSSFix. Если для входного порта HasGNSSFix указано значение false, измерения положения дрейфуют со скоростью, заданной параметром Position error factor.

Значение по умолчанию

false (выключено)

Имя для программного использования

TimeInput

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Position error factor — коэффициент ошибки положения, м
Скаляр / массив вещественных чисел

Details

Коэффициент ошибки положения без фиксации ГНСС, заданный как скаляр или матрица вещественных чисел размером на . Если для этого параметра задано скалярное значение, то блок устанавливает коэффициенты ошибок положения всех трех компонентов положения на это значение.

Если для входного порта HasGNSSFix указано значение false, то ошибка положения возрастает квадратично из-за постоянного смещения в акселерометре. Ошибка положения для компонента положения может быть выражена как , где — коэффициент ошибки положения для соответствующего компонента, а — время, прошедшее с момента потери фиксации ГНСС. Вычисленные значения для компонентов , и добавляются к соответствующим компонентам положения на выходном порту Position.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок Enable HasGNSSFix port.

Значение по умолчанию

[0 0 0]

Имя для программного использования

PositionErrorFactor

Настраиваемый

Да

Вычисляемый

Да

Randomization

# Seed — начальное значение для генерации случайных чисел
Вещественное число

Details

Начальное значение для алгоритма генератора случайных чисел, заданное как неотрицательное целое число.

Значение по умолчанию

67

Имя для программного использования

Seed

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да