Вы меня не услышали, поэтому повторю контр-вопрос: "Какая разница в математике, на каком физ. типе датчиков основана БИНС?"

P.S.
С MEM-сами сейчас не работает только ленивый, но их использование - это не самоцель, а определяется ТЗ на систему.

Дус может и лучше но из-за цены, доступности не рассмтривается. Не для леталки нужно. Предел расстояния для измерения от 2 до 500 метров, с точностью 1...5% допускаются. Для первого варианта Z вертикаль можно не использовать - предполагается прямолинейное равномерное движение в плоскости по прямой точка точка. Да могут быть шаги, бег, можно использовать эту идею. Но также может быть и колёсное движение или перемещение по плоскости.

Ничего не понял про цену и доступность. Аngular rate sensor это и есть Датчик Угловой Скорости (ДУС).



Исходите из времени работы БИНС, а не расстояния. Ну или можно приблизительно пересчитать, пешеходная скорость 5км/час дает 6 минут. Для начала самым наивным образом можете дважды проинтегрировать измерение неподвижного акселерометра и посмотреть, что будет через 6 минут. Чтобы получить не более 25м ошибки за 6 минут, ошибка нуля акселерометра должна быть ниже 4e-4 м/c^2. У ADXL345 температурная зависимость 0.4 mg (~4e-3 м/c^2) на градус. То есть уже превышение в 10 раз, от одного градуса изменения температуры. И это лишь один из источников погрешности.

А от литературы отказываетесь зря, многие вопросы нашли бы там ответы. Мне вот нравится "Н.И. Амелькин Динамика твердого тела", кратко и понятно. Да оно не про БИНС, а про то на чем основаны любые ИНС.

35 лет назад небольшая (20 кг) платформенная ИНС для морских объектов имела уход < 100 м/час.
На МЕМ-сах таких показателей сегодня повторить не удается.

Нет от литературы не отказываюсь, ... Температурная зависимость позже (предполагается, что температура не меняется), поскольку при измерении могу контролировать, следить за температурой.
Контролировать отклонения от нуля, после двойного интегрирования неподвижного акселерометра не проблема. Получается приемлемо. А вот в движении по прямой точка-точка, идет накопление ошибки от двух других дименсий, если делаем слежение в 3D.

Комплексная система навигации мобильного комплекса на GPS, акселерометрах и гироскопе в автономном режиме (потеря сигнала GPS) имеет уход около 5 градусов за первую минуту, потом дрейф ускоряется.
Для компенсации дрейфов нужно провести инициализацию (движение, сочетающее прямые участки 100 м с поворотами в разные стороны).
В общем, современные МЕМС не позволяют пока получить необходимую точность в автономе. Немного улучшает ситуацию магнитометр, но он чувствителен к влиянию всякого железа и токов - в помещениях сильно врет.
Очень неплохие результаты можно получить на встроенной навигации смартфонов, только нужно брать сырые данные с датчиков.

Кстати, если говорить о пешеходных БИНС, то удается использовать сигнал от стопы, когда она припечатана к земле и в этот момент делается коррекция по ускорению и скорости. В основе - все тот же Калман.
Однако угловые дрейфы пока непоборимы без внешней коррекции или магнитометра.

Aner

А по оптическим датчикам не подходит?

http://www.robots.ox.ac.uk/~gk/PTAM/

Нет не подходит, другая задача.

Обратите внимание на вибрацию или тремор (если на теле размещено). У нас из-за переменной составляющей ускорений ошибки заметно увеличивались (особенно если спектр вибраций выходит за Fd/2 .
Вибрация сильно влияет и на стабильность показаний гироскопов.

Вибрация, тремор (этот, не совсем технический термин), джиттер ... с этим разбираются Калманы и матричные фильтры приемлемо за отведенное время и растояние которым ограничились.
С гироскопом тоже все приемлемо, проверили, он обеспечивает углы с заданной точностью, после нормализаций, кватернионных преобразований и тд. То что от него и требовалось.
Сейчас "математику" под аксель нужно доделывать, тестить. Отсюда и вопрос изначальный, к тем кто такое проходил и чего добился.

Понятно, значит литература уже изучена и вопрос в том, что еще можно сделать с показаниями датчиков для повышения точности.

Моделировать работу датчиков и вашего БИНС пробовали? Методически все верно? Калибровка ортогональности осей, масштабов, зависимости дус от ускорения есть? Как производится старт? В условиях неподвижности устройства? При этом оцениваются-запоминаются нулевые показания датчиков?

Угловые погрешности пересчитывали в ошибки по координатам? От одного градуса будет ~10 километров за 6 минут. А от например вращения земли за 6 минут получается 1.5 угловых градусов.

Если движение по поверхности, то можно пытаться измерять высоту бародатчиком и использовать для коррекции карты высот. Но таких детальных карт скорее всего не найти, да и рельеф должен быть информативен. Я как-то даже думал над возможностью навигации по одному только датчику давления и скорости движения (или даже без нее), предполагая, что двигаться можно только по дорогам, а на картах этих дорог нанесена высота в каждой точке.

Если задаёмся порогом, делаем переодическое обнуление то малое влияние вращения земли, как фактор ошибки устраняется. Да и нет у нас 10 км в условиях. По сути шагомер нужен, но и колесное движение требуется поддержать.

Возможно будет интересна статья "Мультисенсорные навигационные системы для локального позиционирования"
http://www.soel.ru/cms/f/?/325567.pdf

Системы бурно развиваются
Одно из интересных применений этих систем - позиционирование пожарных в горящем здании

Все же это ~ 8-летней давности обзорно-публицистическая статейка, не более.