基于坐標變換算法的車輛三維定位研究
發(fā)布時間：2021-12-16 19:21
隨著路網(wǎng)進一步建設(shè)和擴展,復(fù)雜的三維路況不斷增多。車輛在遇到較為復(fù)雜的三維場景時,由于一般的定位系統(tǒng)提供的車輛高度信息誤差較大,在這種情況下車輛就容易出現(xiàn)定位錯誤和導(dǎo)航信息不正確的問題。本文研究了車輛在三維路況下利用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)改進定位精度的定位問題。具體的工作及研究成果如下。（1）針對車輛在復(fù)雜三維路況下高度測量誤差太大的問題,論文基于車輛在二維平面或曲面上的運動,改進了一種車輛空間定位方法�？紤]將三維空間的定位問題變換到二維平面內(nèi),利用估計的平面內(nèi)位置信息來求解高度信息,從而提高其定位精度。再利用三維GIS輔助車輛定位,有效改善在導(dǎo)航系統(tǒng)中車輛橋上橋下不分和懸浮于地面的現(xiàn)象。（2）針對二維平面內(nèi)的車輛定位精度進一步提高。由于觀測噪聲方差易受環(huán)境干擾,在容積Kalman濾波中引入模糊控制理論對觀測噪聲方差進行修正。在非線性運動模型下,當車輛的狀態(tài)參量發(fā)生變化時,會發(fā)生定位誤差增大的現(xiàn)象。為此,論文將基于分布式模糊控制的容積Kalman濾波與交互多模型相結(jié)合。從模擬的立交橋場景中,我們可以看出相較于基于分布式模糊控制的容積Kalman濾波,改進算法的整體定位精度能提高35%左右。本...
【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
模糊控制系統(tǒng)
圖 2.3 速率積分陀螺儀實物圖軸具有角速度時，瞬時速率陀螺。根據(jù)陀螺儀的進動原理，陀螺進動，導(dǎo)致扭桿扭轉(zhuǎn)，遂沿輸出轉(zhuǎn)子將再次繞輸入軸進動。當它施加力矩，從而轉(zhuǎn)子也不再繞輸度大小與外加力矩（也就是彈性矩與載體角速度成正比，從而彈度傳感器輸出的信號）與載體的由度速率積分陀螺儀的數(shù)學(xué)模型輸出。速率陀螺儀框架的偏轉(zhuǎn)受
圖 3.1 坐標系 S 和坐標系 S1 示意圖示，實線三維坐標系代表全局直角坐標系 S，虛線三維坐標系代表坡方向角， 為仰角，用坐標系 S 表示的r xe x ye y zez 為平面 M1置矢量）。xd1 e x yd1 e y zd1ez為平面 M1 上的已知點，其中ex, ey , ez 為坐標量, ex1 , ey1 , ez1 為坐標系 S1 的坐標軸單位矢量。該平面法向 1 ex +cos 1sin 1 ey sin 1ez ，則 M1 平面上與坐標系 S 原點最小距離為稱為 ro1 點，平面方程為( r rd1 n1= 0。 S1 的原點為 ro1 ( n1 rd1) n1，坐標軸 Z1 取為平面法向量n1，X1 軸。用坐標系 S1 表示的動點rs1與坐標系 S 表示的 r 的關(guān)系為 r ro1 r為 M1平面上的方位方向，Y1軸為仰角方向，則 ez1 n1,ex1 (sin 1
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波的分布式驅(qū)動電動汽車車輛狀態(tài)參數(shù)估計[J]. 王震坡,薛雪,王亞超. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2018(07)
[2]再入彈道目標跟蹤的球面單純形-徑向容積卡爾曼濾波算法[J]. 李春月,廖育榮,倪淑燕,陳帥. 導(dǎo)彈與航天運載技術(shù). 2018(02)
[3]容積卡爾曼一致濾波[J]. 胡振濤,郭振,張謹,劉先省. 光電子·激光. 2016(09)
[4]基于組合導(dǎo)航系統(tǒng)的非線性高斯濾波算法[J]. 王碩,宋申民,于浛,史小平. 控制與決策. 2016(09)
[5]城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 陸化普,李瑞敏. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2014(01)
[6]交互多模型算法在目標跟蹤領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 許天野,徐雪松. 四川兵工學(xué)報. 2013(11)
[7]FAST-SR-UKF算法及其在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 呂新知. 計算機工程與應(yīng)用. 2015(06)
[8]Adaptive unscented Kalman filter for parameter and state estimation of nonlinear high-speed objects[J]. Fang Deng,Jie Chen,Chen Chen. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2013(04)
[9]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精密定軌與定位研究[J]. 施闖,趙齊樂,李敏,唐衛(wèi)明,胡志剛,樓益棟,章紅平,牛小驥,劉經(jīng)南. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2012(06)
[10]智能交通系統(tǒng)發(fā)展與展望[J]. 王國鋒,宋鵬飛,張?zhí)N靈. 公路. 2012(05)
博士論文
[1]容積卡爾曼濾波算法研究及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 葛磊.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]面向交通網(wǎng)絡(luò)的三維GIS數(shù)據(jù)模型與可視化[D]. 左小清.武漢大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于容積卡爾曼濾波的雷達運動目標跟蹤算法研究[D]. 林艷莉.成都理工大學(xué) 2017
[2]基于容積卡爾曼濾波的船舶非線性觀測器研究[D]. 史軍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]基于二維圖像序列的剛體三維重建[D]. 宋曄.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]上海市警用三維GIS中GPS車輛監(jiān)控功能開發(fā)[D]. 黃麗.華東師范大學(xué) 2011
[5]交互多模型目標跟蹤算法的研究[D]. 胡煒.東北大學(xué) 2010
[6]三維警務(wù)信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳琪.電子科技大學(xué) 2010
[7]三維動畫仿真在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 姚敏.南京航空航天大學(xué) 2004
[8]基于GPS的車輛自主導(dǎo)航系統(tǒng)的研究[D]. 鄧銘輝.哈爾濱工程大學(xué) 2002
本文編號：3538691
【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
模糊控制系統(tǒng)
圖 2.3 速率積分陀螺儀實物圖軸具有角速度時，瞬時速率陀螺。根據(jù)陀螺儀的進動原理，陀螺進動，導(dǎo)致扭桿扭轉(zhuǎn)，遂沿輸出轉(zhuǎn)子將再次繞輸入軸進動。當它施加力矩，從而轉(zhuǎn)子也不再繞輸度大小與外加力矩（也就是彈性矩與載體角速度成正比，從而彈度傳感器輸出的信號）與載體的由度速率積分陀螺儀的數(shù)學(xué)模型輸出。速率陀螺儀框架的偏轉(zhuǎn)受
圖 3.1 坐標系 S 和坐標系 S1 示意圖示，實線三維坐標系代表全局直角坐標系 S，虛線三維坐標系代表坡方向角， 為仰角，用坐標系 S 表示的r xe x ye y zez 為平面 M1置矢量）。xd1 e x yd1 e y zd1ez為平面 M1 上的已知點，其中ex, ey , ez 為坐標量, ex1 , ey1 , ez1 為坐標系 S1 的坐標軸單位矢量。該平面法向 1 ex +cos 1sin 1 ey sin 1ez ，則 M1 平面上與坐標系 S 原點最小距離為稱為 ro1 點，平面方程為( r rd1 n1= 0。 S1 的原點為 ro1 ( n1 rd1) n1，坐標軸 Z1 取為平面法向量n1，X1 軸。用坐標系 S1 表示的動點rs1與坐標系 S 表示的 r 的關(guān)系為 r ro1 r為 M1平面上的方位方向，Y1軸為仰角方向，則 ez1 n1,ex1 (sin 1
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)無跡卡爾曼濾波的分布式驅(qū)動電動汽車車輛狀態(tài)參數(shù)估計[J]. 王震坡,薛雪,王亞超. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2018(07)
[2]再入彈道目標跟蹤的球面單純形-徑向容積卡爾曼濾波算法[J]. 李春月,廖育榮,倪淑燕,陳帥. 導(dǎo)彈與航天運載技術(shù). 2018(02)
[3]容積卡爾曼一致濾波[J]. 胡振濤,郭振,張謹,劉先省. 光電子·激光. 2016(09)
[4]基于組合導(dǎo)航系統(tǒng)的非線性高斯濾波算法[J]. 王碩,宋申民,于浛,史小平. 控制與決策. 2016(09)
[5]城市智能交通系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 陸化普,李瑞敏. 工程研究-跨學(xué)科視野中的工程. 2014(01)
[6]交互多模型算法在目標跟蹤領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 許天野,徐雪松. 四川兵工學(xué)報. 2013(11)
[7]FAST-SR-UKF算法及其在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 呂新知. 計算機工程與應(yīng)用. 2015(06)
[8]Adaptive unscented Kalman filter for parameter and state estimation of nonlinear high-speed objects[J]. Fang Deng,Jie Chen,Chen Chen. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2013(04)
[9]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的精密定軌與定位研究[J]. 施闖,趙齊樂,李敏,唐衛(wèi)明,胡志剛,樓益棟,章紅平,牛小驥,劉經(jīng)南. 中國科學(xué):地球科學(xué). 2012(06)
[10]智能交通系統(tǒng)發(fā)展與展望[J]. 王國鋒,宋鵬飛,張?zhí)N靈. 公路. 2012(05)
博士論文
[1]容積卡爾曼濾波算法研究及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 葛磊.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]面向交通網(wǎng)絡(luò)的三維GIS數(shù)據(jù)模型與可視化[D]. 左小清.武漢大學(xué) 2004
碩士論文
[1]基于容積卡爾曼濾波的雷達運動目標跟蹤算法研究[D]. 林艷莉.成都理工大學(xué) 2017
[2]基于容積卡爾曼濾波的船舶非線性觀測器研究[D]. 史軍.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[3]基于二維圖像序列的剛體三維重建[D]. 宋曄.西安電子科技大學(xué) 2013
[4]上海市警用三維GIS中GPS車輛監(jiān)控功能開發(fā)[D]. 黃麗.華東師范大學(xué) 2011
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[6]三維警務(wù)信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 陳琪.電子科技大學(xué) 2010
[7]三維動畫仿真在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 姚敏.南京航空航天大學(xué) 2004
[8]基于GPS的車輛自主導(dǎo)航系統(tǒng)的研究[D]. 鄧銘輝.哈爾濱工程大學(xué) 2002
本文編號：3538691
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