融合GPS/SINS的容積卡爾曼濾波智能車位置姿態(tài)估計(jì)方法
發(fā)布時(shí)間:2022-10-15 14:47
針對(duì)智能車在城市密集區(qū)域其全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)系統(tǒng)易受遮擋、干擾與多路徑反射等因素影響,導(dǎo)致定位失靈和定位精度較低的問題,以及智能車位置姿態(tài)估計(jì)模型的非線性問題,提出了1種融合GPS/SINS的容積卡爾曼濾波智能車位置姿態(tài)估計(jì)方法。該方法將GPS和捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)(Strap-down Inertial Navigation System,SINS)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),構(gòu)建以姿態(tài)誤差、速度誤差和位置誤差等15維的系統(tǒng)狀態(tài)方程,以GPS的位置/速度與SINS的位置/速度差值的6維系統(tǒng)觀測(cè)方程,并采用容積卡爾曼濾波器對(duì)GPS和SINS的觀測(cè)矢量進(jìn)行有效關(guān)聯(lián)與融合,估計(jì)并解算出車輛運(yùn)動(dòng)情況下的最優(yōu)位置、速度、姿態(tài)參數(shù)。通過與GPS系統(tǒng)、SINS系統(tǒng)和基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的位姿估計(jì)方法仿真對(duì)比。結(jié)果表明,本文方法能給智能車提供精確可靠的車輛位姿參數(shù)。
【文章頁數(shù)】:6 頁
【文章目錄】:
1 GPS/SINS非線性數(shù)學(xué)模型
1.1 系統(tǒng)狀態(tài)方程建模
1.2 系統(tǒng)觀測(cè)方程建模
2 容積卡爾曼濾波方法
1) 時(shí)間更新過程
2) 量測(cè)更新過程
3 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
3.1 與GPS和INS獨(dú)立系統(tǒng)對(duì)比
3.2 與基于EKF的GPS/INS位置姿態(tài)估計(jì)方法的對(duì)比
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于容積卡爾曼濾波的車輛行駛狀態(tài)估計(jì)[J]. 衛(wèi)紹元,解瑞春,李剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(01)
[2]基于SVD的改進(jìn)抗差UKF算法及在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 譚興龍,王堅(jiān),李增科. 控制與決策. 2014(10)
[3]基于抗差EKF的GNSS/INS緊組合算法研究[J]. 王堅(jiān),劉超,高井祥,許長(zhǎng)輝. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2011(05)
[4]RTK-GPS動(dòng)態(tài)定位精度測(cè)試研究[J]. 秦世偉,谷川,潘國(guó)榮. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2008(05)
[5]磁傳感系統(tǒng)在室外移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航中的研究[J]. 徐海貴,王春香,楊汝清,楊明. 機(jī)器人. 2007(01)
博士論文
[1]基于人類駕駛行為的無人駕駛車輛行為決策與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法研究[D]. 杜明博.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3691500
【文章頁數(shù)】:6 頁
【文章目錄】:
1 GPS/SINS非線性數(shù)學(xué)模型
1.1 系統(tǒng)狀態(tài)方程建模
1.2 系統(tǒng)觀測(cè)方程建模
2 容積卡爾曼濾波方法
1) 時(shí)間更新過程
2) 量測(cè)更新過程
3 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
3.1 與GPS和INS獨(dú)立系統(tǒng)對(duì)比
3.2 與基于EKF的GPS/INS位置姿態(tài)估計(jì)方法的對(duì)比
4 結(jié)論
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于容積卡爾曼濾波的車輛行駛狀態(tài)估計(jì)[J]. 衛(wèi)紹元,解瑞春,李剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2015(01)
[2]基于SVD的改進(jìn)抗差UKF算法及在組合導(dǎo)航中的應(yīng)用[J]. 譚興龍,王堅(jiān),李增科. 控制與決策. 2014(10)
[3]基于抗差EKF的GNSS/INS緊組合算法研究[J]. 王堅(jiān),劉超,高井祥,許長(zhǎng)輝. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2011(05)
[4]RTK-GPS動(dòng)態(tài)定位精度測(cè)試研究[J]. 秦世偉,谷川,潘國(guó)榮. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2008(05)
[5]磁傳感系統(tǒng)在室外移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航中的研究[J]. 徐海貴,王春香,楊汝清,楊明. 機(jī)器人. 2007(01)
博士論文
[1]基于人類駕駛行為的無人駕駛車輛行為決策與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法研究[D]. 杜明博.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3691500
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