Wheel encoders som positioneringsinstrument: med udgangspunkt i positionering af mobil laserscanner uden GNSS

Abstract

Udgangspunktet for denne rapport har været positionering af enmobil laserscanner under GNSS-udfald. I foranalysen blev vægten lagt på at klarlægge hvorledes positionering normalvis vil blive foretaget af en mobil laserscanner, som udgangssystem blev TOPCON IP-S2 HD anvendt. Foranalysen viste at positionering blev foretaget vha. IMU og Wheel Encoders (WE) under GNSS-udfald. Da projektgruppen tidligere har beskæftiget sig med positionering med IMU, blev det valgt at arbejde videre med WE’er. Det blev undersøgt hvorledes der kan positioners med WE’er og det blev klarlagt, at der kun i begrænset omfang er lavet undersøgelser, som har set på WE’er som positioneringsenhed for et bil-lignende køretøj. På baggrund af dette blev følgende problemformulering opstillet: "Hvilke styrker og svagheder findes ved brug af WE’er til positionering?" Der blev dertil opstillet et underspørgsmål: "Kan teserne om hvornår WE’erne har betydning for positionering med IMU eftervises i TOPCON’s system?" I Problemanalysen blev vægten først lagt på at klarlægge fejlkilder og udvidet positioneringsalgoritme samt opstille en metode til kalibrering af hjulomkreds og hjulafstand. For at efterprøve indflydelsen af fejlkilderne og kalibreringsmetoden blev der planlagt og gennemført en række tests. Resultatet af disse tests viste umiddelbart at WE’ernes styrke ligger i positionering ved kørsel uden sving. For at besvare underspørgsmålet og efterprøve styrken blev der opstillet tests til TOPCON’s system. Resultatet af disse tests understøttede tesen om WE’ernes styrke, men viste ligeledes at de i det specifikke system blev anvendt til at angive for systemet, hvorvidt det var stationært eller i bevægelse.

This basis for this rapport has been positioning of a mobile laser scanner (MLS) with GNSS outtakes. In the initial analysis the focus was put on how positioning is normally carried out for a MLS, as reference system TOPCON IP-S2 HD was used. The initial analysis showed that positioning was done by IMU and Wheel Encoders (WE) during GNSS outtakes. Since the project group has worked with IMU previously it was chosen to examineWE further. It was studied how it is possible to get positions with WE. It was clarified that there has not been done extensive studies into using WE as a positioning unit for a car-like vehicle. On these grounds the following research question was formulated: "Which strengths and weaknesses is there when using WE for positioning?" Furthermore the following sub question was formulated: "Can the thesis’s about when WE got significance for positioning with IMU be shown in TOPCON’s system?" In the problem analysis the weight was put on first to determine the error sources and an expanded positioning algorithm and also to propose a method for calibration of wheel circumference and base. To determine the influence of the error sources and the calibration method, a number of tests were planned and carried out. The result of these tests showed that offhand the strengths of the WE lies in positioning when driving without turning. To answer the sub question and verify the strength tests were set up for TOPCON’s system. The result of these tests supported the thesis about the strength of the WE, but it also showed that in the specific system they were used to indicate if the car was stationary ormoving.

A master thesis from Aalborg University

Wheel encoders som positioneringsinstrument: med udgangspunkt i positionering af mobil laserscanner uden GNSS

[Wheel Encoders as Positioning Instrument: With Basis in Positioning of aMobile LaserscannerWithout GNSS]