當(dāng)今時代,科學(xué)革命的步伐越走越快,商用車在人們的日常生活中起著越來越重要的作用,同時城市建設(shè)的快速發(fā)展也對交通管理提出了更高的要求,導(dǎo)航系統(tǒng)在人類生活生產(chǎn)中起到了不可替代的作用。當(dāng)前社會中,使用到的是一種組合導(dǎo)航系統(tǒng),該組合導(dǎo)航是車載導(dǎo)航系統(tǒng)的主要模式,本文針對車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)在工作中遇到的實際問題,以車載捷聯(lián)慣導(dǎo)組合導(dǎo)航系統(tǒng)為研究對象來設(shè)計卡爾曼濾波器,并進(jìn)行了相應(yīng)的仿真實驗,基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。組合導(dǎo)航系統(tǒng)通常采用卡爾曼濾波技術(shù)進(jìn)行信息融合,然而在用卡爾曼濾波算法估計車輛的運動狀態(tài)時,當(dāng)車輛運動狀態(tài)發(fā)生突然改變,那么將會導(dǎo)致卡爾曼濾波估值不能及時地跟蹤車輛真實狀態(tài)的變化。本文針對這一問題從算法的角度分析了產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因,分別從濾波增益計算和系統(tǒng)狀態(tài)一步預(yù)測值的計算兩個角度提出了相應(yīng)的改進(jìn)算法,并完成了相應(yīng)的仿真實驗,通過仿真實驗證明了改進(jìn)的卡爾曼濾波算法使得卡爾曼濾波器的跟蹤速度和濾波精度都得到了提高。希望通過該論文的研究,能夠為組合導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展提供了一個成熟的技術(shù)方案,通過快速的計算速度和更快、更高的服務(wù),提高人們的生活水平。 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 本文的研究背景、內(nèi)容及意義
    1.2 車載導(dǎo)航系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
    1.3 本文的主要內(nèi)容
    1.4 本文的基本結(jié)構(gòu)
2 SINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)原理
    2.1 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)
        2.1.1 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理
        2.1.2 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)中的誤差緣由
    2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
    2.3 SINS/GPS組合導(dǎo)航
    2.4 組合導(dǎo)航中的卡爾曼濾波技術(shù)
        2.4.1 常規(guī)卡爾曼濾波
        2.4.2 聯(lián)邦卡爾曼濾波
        2.4.3 自適應(yīng)卡爾曼濾波
    2.5 本章小結(jié)
3 導(dǎo)航驗證系統(tǒng)硬件設(shè)計
    3.1 總體方案的設(shè)計思想
    3.2 功能模塊的器件選型
        3.2.1 GPS接收器
        3.2.2 IMU接收模塊
        3.2.3 DSP計算模塊
    3.3 功能模塊的電路設(shè)計與實現(xiàn)
        3.3.1 總體功能設(shè)計
        3.3.2 電源模塊設(shè)計
        3.3.3 UART串口模塊設(shè)計
        3.3.4 A/D轉(zhuǎn)換設(shè)計
        3.3.5 12C通信設(shè)計
    3.4 功能模塊的設(shè)置與使用
        3.4.1 GPS模塊
        3.4.2 IMU模塊
4 改進(jìn)的卡爾曼濾波算法
    4.1 改進(jìn)的卡爾曼濾波算法的基本原理
    4.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模
        4.2.1 狀態(tài)和測量的選取
        4.2.2 狀態(tài)方程建模
        4.2.3 測量方程建模
        4.2.4 狀態(tài)方程和測量方程的離散化
    4.3 本章小結(jié)
5 實驗分析
    5.1 仿真實驗
        5.1.1 仿真系統(tǒng)原理
        5.1.2 仿真初始值的選取
    5.2 兩種卡爾曼濾波算法仿真結(jié)果對比分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 改進(jìn)卡爾曼濾波算法的MATLAB程序
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)原理及典型方案分析[J]. 徐勝紅,金斌,施建洪,李瑞濤.  海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2012(04)
[2]GPS衛(wèi)星定位技術(shù)及其在工程測量中的應(yīng)用[J]. 胡云.  科技創(chuàng)業(yè)月刊. 2010(07)
[3]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差模型與仿真[J]. 儲海榮,段鎮(zhèn),賈宏光,郭立紅,張躍.  光學(xué)精密工程. 2009(11)
[4]旋轉(zhuǎn)光纖陀螺捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)[J]. 劉勇,蔡體菁,芶志平,宋軍.  壓電與聲光. 2009(03)
[5]捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)姿態(tài)解算模塊的實現(xiàn)[J]. 杜海龍,張榮輝,劉平,鄭喜鳳,賈宏光,馬海濤.  光學(xué)精密工程. 2008(10)
[6]GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖匹配算法研究[J]. 潘昊,胡飛,楊立國.  中國水運(學(xué)術(shù)版). 2007(11)
[7]車載GPS/DR組合導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合算法[J]. 寇艷紅,張其善,李先亮.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2003(03)
[8]基于低成本組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)的新融合濾波算法[J]. 白宇駿,徐曉蘇,丁敏.  中國慣性技術(shù)學(xué)報. 2002(06)
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碩士論文
[1]基于嵌入式的車輛導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 李海青.上海交通大學(xué) 2009
[2]捷聯(lián)慣性/里程儀/偽衛(wèi)星車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)研究[D]. 丁文娟.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3542127