Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Evaluation of drift correction strategies for an inertial based dairy cow positioning system.: A study on tracking the position of dairy cows using a foot mounted IMU with drift correction from ZUPT or sparse RFID locations.
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM).
2019 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Utvärdering av strategier för driftkorrigering i ett tröghetsbaserat positioneringssystem för mjölkkor. (Swedish)
Abstract [en]

This thesis investigates the feasibility and performance of an inertial based positioning system for dairy cows in a barn environment. The investigated positioning method is pedestrian dead reckoning using inertial navigation with MEMS sensors. While this method is well known for human positioning applications, there has not been a lot of studies of its use on terrestrial animals. Since inertial based positioning systems are dependent on drift correction, the focus of the research is drift correction methods. Two methods, zero velocity update (ZUPT) and sparse locations, are compared with regards to positioning accuracy, energy consumption and sensor placement. 

The best positioning estimates are achieved by using ZUPT corrections at a sample rate of 10 Hz, resulting in a mean position drift of 0.2145 m=m. Using a proposed equidistant sample time based sleep mode scheme, this would require a theoretical supply current of 0.21 mA. It is also seen that better position estimates are obtained for sensors that are placed low and on the front legs. The sparse locations method suffers from severe position drift between the locations, resulting in unusable positioning data. A combination of ZUPT and sparse location yields less accurate positioning than ZUPT only.

Abstract [sv]

Denna masteruppsats undersöker genomförbarhet och prestanda av ett tröghetsbaserat positioneringsssystem för mjölkkor i en lada. Den undersökta metoden är död räkning för fotgängare mha. tröghetsnavigering med MEMSsensorer. Denna metod är välkänd för positionering av människor, men få studier har gjorts kring dess användbarhet för djur. Eftersom tröghetsbaserad navigering är beroende av driftkorrigering är detta fokuset för forskningen. Två olika metoder utvärderas, zero velocity update (ZUPT) och sparse locations, och en jämförelse görs med avseende på positionsnoggrannhet, energiförbrukning och sensorplacering.Bäst positionering uppnås med ZUPT-korrigeringar vid en samplingsfrekvens på 10 Hz, vilket ger ett medelvärde av positionsdrift på 0.2145 m=m. Om ett föreslaget ekvidistant samplingstidsbaserat schema för viloläge används skulle 10 Hz kräva en teoretisk matningsström på 0.21 mA. Vidare fås bättre positioneringsresultat för sensorer som är placerade lågt och på frambenen. Korrektionsmetoden med sparse locations ger en svår positionsdrift mellan platserna, vilket resulterar i oanvändbar positionsdata. En kombination av ZUPT och sparse locations ger sämre precision än om endast ZUPT används, samt ökar energiförburkningen på grund av behovet av ytterligare sensorer.

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 122
Series
TRITA-ITM-EX ; 2019:395
Keywords [en]
Inertial navigation system, IMU, PDR, dairy cows, drift correction, ZUPT, sparse locations.
Keywords [sv]
Tröghetsnavigeringssystem, IMU, PDR, mjölkkor, driftkorrigering, ZUPT, sparse locations.
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-263045OAI: oai:DiVA.org:kth-263045DiVA, id: diva2:1366127
External cooperation
Tritech Technology AB
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-11-12 Created: 2019-10-28 Last updated: 2019-11-12Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(7815 kB)9 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 7815 kBChecksum SHA-512
6ecbe51730093ef80d7010ab78d452eaf37ff84f47c375faac66899519242ff4b83e79b2969f8ac3dfc663ac1f676553e1dfb2686ac878553c9d5030db68b62b
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Industrial Engineering and Management (ITM)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 9 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 29 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf