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FILTERALGORITHMS FOR OPTIMAL DETERMINATION
OF POSITION AND ATTITUDE OF THE MOBILE MAPPING SYSTEM KISS
H. Stemberg, W. Caspary and H.Heister
Institut für Geodäsie
Universität der Bundeswehr München
Germany
harald.stemberg@unibw-muenchen.de
KEY WORDS: FILTER, INS/GPS, KiSS.
ABSTRACT
The typical system for mobile mapping is built up as a multi sensor system, which includes sensor clusters for the determination of the
trajectory and sensors for object measuring and positioning. One of these mobile mapping systems is the Kinematic Survey System (KiSS),
which has been developed to capture all relevant data in a corridor of 50 m width on both sides of a route travelled with the survey vehicle.
The vehicle is equipped with an inertial measuring unit in strap-down mechanization, a GPS-receiver, an odometer, a barometer, a video
camera and a pair of CCD-cameras, all synchronized by the PPS-signal of the GPS-satellites. All sensor signals are recorded on a hard-disk
while the vehicle is travelling with up to 70 km/h. The post mission data processing program provides the digitized trajectory and coordinates
of all objects of interest in the field of view of the cameras.
To reach high accuracy, all data are pre-filtered and handled in a system of cascaded filters. A new approach will be shown to combine all
data in a common Kalman Filter. It is based on a model of the movements of a body in three dimensional space. First projects verify the
efficiency of the KiSS in establishing and updating databases of transportation routes.
KURZFASSUNG
Das typische mobile Erfassungssystem wird als Multisensorsystem aufgebaut, welches zum einen Sensoren zur Bestimmung der Trajektorie
wie auch Sensoren zur Objekteinmessung beinhaltet. Das Subsystem zur Trajektorienbestimmung integriert weitere Subsysteme und
Sensoren, wie GPS Empfänger, ein inertiales Navigationssystem (INS), einen Weggeber und/oder ein Barometer, um eine optimal geschätzte
Position und Lage des Systems mit der angestrebten Genauigkeit zu erhalten.
Eines dieser Erfassungssysteme ist das kinematische Vermessungssystem (KiSS), das an der Universität der Bundeswehr entwickelt wurde,
um alle relevanten Daten in einem 50 m breiten Korridor entlang der Straße mit Fahrtgeschwindigkeiten bis zu 70 km/h zu erfassen. Das
Meßfahrzeug ist mit einem inertialen Navigationssystem , mit strapdown - Technologie, einem GPS-Empfänger, einem Weggeber, einem
Barometer, einer Farbvideokamera und einem Paar CCD Kameras ausgerüstet, die alle mit dem PPS Signal der GPS-Satelliten synchronisiert
werden. Alle Sensordaten werden während der Meßfahrt auf ein DAT geschrieben. In einem Nachverarbeitungsschritt werden die
digitalisierte Trajektorie und die Koordinaten aller interessanten Objekte berechnet.
Um eine hohe Genauigkeit zu erreichen, werden alle Daten vorverarbeitet und in einem System kaskadierender Filter bearbeitet und
schließlich in einem Kalman-Filter optimal kombiniert. Erste Projekte beweisen die Effizienz, mit der KiSS neue Datenbanken für
Verkehrswege einrichten bzw. vorhandene aktualisieren kann.
