Residual Attention Network-Based Confidence Estimation Algorithm for Non-Holonomic Constraint in GNSS/INS Integrated Navigation System

计算机科学 全球定位系统 协方差 卫星系统 完整的 噪音(视频) 传感器融合 算法 全球导航卫星系统应用 约束(计算机辅助设计) 实时计算 惯性导航系统 人工智能 卡尔曼滤波器 惯性测量装置 残余物 导航系统 工程类 数学 电信 图像(数学) 统计 方向(向量空间) 几何学 机械工程
作者
Yimin Xiao,Haiyong Luo,Fang Zhao,Fan Wu,Xile Gao,Qu Wang,Lizhen Cui
出处
期刊:IEEE Transactions on Vehicular Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:70 (11): 11404-11418 被引量:10
标识
DOI:10.1109/tvt.2021.3113500
摘要

Nowadays, the availability of accurate vehicle position becomes more and more indispensable. The GNSS/INS (Global Navigation Satellite Systems/Inertial Navigation System) is currently the most widely-used integrated navigation scheme for land vehicles, which is capable of provide high-accuracy and continuous positioning results in the open-sky environments. However, under the GNSS-denied conditions, the existing GNSS/INS integrated system often fails to provide reliable positioning results due to various and nonlinear errors contained in the MEMS (Micro-Electro-Mechanical System) IMU (Inertial Measurement Unit) measurements. To improve the positioning accuracy during GNSS outage, deep learning has been introduced into the GNSS/INS integrated system in recent years. In this paper, we propose a residual attention network-based confidence (i.e., measurement noise covariance) estimation algorithm for non-holonomic constraint in GNSS/INS integrated navigation system, which adopts a residual attention network to dynamically estimate the noise covariance of the pseudo-observation (i.e., non-holonomic constraint) for optimal Kalman filtering (KF) fusion. To emphasize the more representative features with larger weights for accurate noise covariance estimation, we introduce an attention mechanism to automatically assign proper weights to the learned features according to their contributions. We evaluate our proposed method on three practical road datasets and compare it with other seven methods including the traditional KF, Pure INS, KF with three deep learning networks, K-means, and the Input-Delayed Neural Networks based method. Extensive experimental results demonstrate that our proposed RA-NHC bounds the errors associated with velocities and achieves reasonable accuracy improvement in position and velocity estimation.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小马甲的应助被涛哥采纳,获得10
2秒前
肆先森给肆先森的求助进行了留言
2秒前
坚强冰枫的应助被独特的秋柔采纳,获得10
2秒前
2秒前
熙悦发布了新的文献求助10
3秒前
CipherSage的应助被代代代代采纳,获得10
3秒前
ys716完成签到,获得积分10
3秒前
Qqq完成签到,获得积分20
5秒前
贪玩鸵鸟完成签到,获得积分10
6秒前
Qqq发布了新的文献求助30
8秒前
cqnuly发布了新的文献求助10
8秒前
所所的应助被lu采纳,获得10
8秒前
9秒前
田様的应助被ABC采纳,获得10
9秒前
深情安青的应助被端庄亦巧采纳,获得10
10秒前
852的应助被粗犷的子默采纳,获得10
10秒前
穗sun发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
12秒前
12秒前
14秒前
RXL完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI2S的应助被熙悦采纳,获得10
15秒前
搜集达人的应助被meeeeee采纳,获得10
15秒前
15秒前
斯文败类的应助被越啊采纳,获得10
15秒前
科研通AI2S的应助被琪琪采纳,获得10
15秒前
背后如彤完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
benny279发布了新的文献求助10
16秒前
MST发布了新的文献求助10
17秒前
yy发布了新的文献求助50
17秒前
现代的闭月完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
我是老大的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
JamesPei的应助被科研通管家采纳,获得30
18秒前
渡人舟的应助被科研通管家采纳,获得20
18秒前
香蕉觅云的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
上官若男的应助被科研通管家采纳,获得10
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Butadiene hydroxytelechelic oligomers PBHT 500
Ecotourism 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8081016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9497173
关于积分的说明 21399244
捐赠科研通 7649241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3401538
关于科研通互助平台的介绍 2530665
邀请新用户注册赠送积分活动 2440209