ити дані дуже інформативною точки на місцевості простіше, ніж дані представляють собою мінімальний набір особливостей. Обчислення в алгоритмах заснованих на аналізі характерних ознак швидше, ніж в алгоритмах заснованих на аналізі зображення і не вимагають хороших попередніх головних обчислень. А обчислення в алгоритмах заснованих на аналізі зображення можуть виконуватися на меншій кількості точок, ніж потрібно для обчислення в алгоритмах заснованих на аналізі характерних ознак, можуть управлятися не ідеальною моделлю місцевості і є більш точними.
Як і в навігації по орієнтирах, вигідно використовувати приблизне обчислення положення, засновані на одометра, для створення зразкової візуальної сцени (за наявною карті), яку буде «бачити» робот. Далі, ця створена сцена порівнюється з тим, що зараз бачить робот. Ця процедура ефективно знижує час необхідний для знаходження відповідностей.
Одна з проблем систем позиціонування, заснованих на аналізі характерних ознак, полягає в тому, що околиця, що знаходиться недалеко від положення робота, невизначена. На практиці це серйозна проблема, особливо якщо для встановлення характерних ознак використовуються ультразвукові сенсори, які страждають недостатнім кутовим дозволом.
У картографічному позиціонуванні виділяють два загальних способу представлення карт: геометричне і топологічний. На геометричній мапі об'єкти представляються відповідно до їх абсолютними геометричними відносинами. Це може бути сіткова карта або більше абстрактна лінійна або полигональная карта. З іншого боку - топологічний підхід, він більше базується на протоколюванні геометричних відносин між Відстежені особливостями, ніж на їх абсолютне положення в координатах щодо деякої системи відліку. На відміну від геометричних карт, топологічні карт можуть будуватися і підтримуватися без будь-якого положення робота. Як результат, цей підхід може використовуватися для інтеграції карт великих територій, оскільки всі зв'язки між вузлами швидше відносні, ніж абсолютні [8].
2.2 Принцип побудови навігаційних систем
Нехай Ox * y * z * - інерціальна система координат МР, Oxyz - рухома система координат МР, жорстко пов'язана з деяким рухомим твердим тілом малюнок 2.1. Прискорення матеріальної точки M щодо системи Ox * y * z * називається абсолютним прискоренням і позначається.
У інерціальній системі координат для будь-якій матеріальній точки, що володіє масою m, справедливий другий закон Ньютона
(2.1)
тут F - рівнодіюча доданих до розглянутій точці сіл.Согласно теоремі кінематики, Коріоліса, вектор абсолютного прискорення точки дорівнює геометричній сумі трьох прискорень
(2.2)
де - відносний;
- переносне;
- кориолисово прискорення точки.
Відносним прискоренням називається прискорення точки відносно рухомої системи координат. Переносним прискоренням відносно нерухомої системи координат називається прискорення тієї точки рухливої ??системи координат, з якою в даний момент збігається розглянута точка.
коріолісову прискорення визначається як подвоєне векторний добуток кутової швидкості рухомої системи? на вектор відносної швидкості точки
(2.3)
Напрям вектора коріолісова прискорення визначається правилом Н.Є. Жуковського: треба вектор відносної швидкості точки повернути в площині, перпендикулярній вектору кутової швидкості?, На 90 по напрямку обертання рухомої системи координат.
Малюнок 2.1 - Рухома система координат
Якщо підставити вираз для абсолютної прискорення, в закон Ньютона, а потім перенести доданки з переносним і коріолісовим прискореннями в праву частину, то вийде диференціальне рівняння руху точки в неінерціальної системи координат називаються відповідно переносний і коріолісовой силами інерції.
(2.4)
в цьому рівнянні вектори
(2.5)
(2.6)
Таким чином, основний результат динаміки щодо руху матеріальної точки можна сформулювати наступним чином.
Рівняння руху матеріальної точки в неінерціальної системи координат можна записати у формі другого закону Ньютона, якщо до діючих на точку ньютоновим силам додати переносну і коріолісову сили інерції.
У випадку, коли матеріальна точка знаходиться в рівновазі в рухливій системі координат, її координати будуть постійні, відносна швидкість, відносне прискорення і кориолисово прискорення звертаються в нуль.
Отже з рівняння 2.4 виходить наступне векторні рівняння рівноваги матеріальної точки в неінерціальної системи координат
(2.7)
рівняння 2.7 еквівалентно трьом скалярним рівнянням
(2.8)
(2.9)
(2.10)
Точність роботи інерціальної системи багато в чому визна...
