在車輛定位領(lǐng)域,全球定位系統(tǒng)（Global Position System,GPS）與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Inertial Navigation System,INS）是兩種主要的定位技術(shù)。GPS能夠保持長時間的高精度定位,但是定位精度不能滿足車聯(lián)網(wǎng)的要求,并且其容易受到外界環(huán)境的干擾。INS是一種獨(dú)立的導(dǎo)航系統(tǒng),短時精度高,但是因為其誤差會不斷累積,無法長時間定位。利用卡爾曼濾波（Kalman Filtering）的組合導(dǎo)航可以實現(xiàn)二者的優(yōu)勢互補(bǔ)。標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼濾波系統(tǒng)需要提前知道系統(tǒng)的噪聲統(tǒng)計特性,但是由于慣性器件誤差的復(fù)雜性,很難準(zhǔn)確的提前確定系統(tǒng)的噪聲統(tǒng)計特性。針對此類問題,本文提出一種改進(jìn)的自適應(yīng)卡爾曼濾波算法,并通過實際跑車實驗驗證了算法的有效性。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）對慣性導(dǎo)航與組合導(dǎo)航的理論知識進(jìn)行了詳細(xì)介紹,確定了使用松組合的導(dǎo)航方案。然后利用Matlab仿真平臺,對慣性導(dǎo)航與組合導(dǎo)航進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明:基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的組合導(dǎo)航精度優(yōu)于GPS導(dǎo)航與慣性導(dǎo)航。（2）針對慣性器件的誤差特點(diǎn),采用Allan誤差分析法對實驗室慣性器件的隨機(jī)誤差進(jìn)行識別與分析。針對... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究與發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.2 MEMS慣性器件發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.3 組合導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.4 組合導(dǎo)航算法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文內(nèi)容及各章節(jié)安排
第二章 MINS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
    2.1 慣性導(dǎo)航基礎(chǔ)知識
        2.1.1 慣性導(dǎo)航常用坐標(biāo)系
        2.1.2 慣性導(dǎo)航基本原理
    2.2 卡爾曼濾波與組合導(dǎo)航原理
        2.2.1 卡爾曼濾波原理
        2.2.2 組合導(dǎo)航原理
    2.3 慣性導(dǎo)航數(shù)值更新算法
        2.3.1 姿態(tài)更新算法
        2.3.2 速度更新算法
        2.3.3 位置更新算法
    2.4 慣性導(dǎo)航誤差分析
        2.4.1 慣性器件測量誤差
        2.4.2 姿態(tài)誤差方程
        2.4.3 速度誤差方程
        2.4.4 位置誤差方程
    2.5 本章小結(jié)
第三章 組合導(dǎo)航系統(tǒng)仿真與分析
    3.1 慣性器件輸出信息仿真
    3.2 慣性導(dǎo)航仿真
    3.3 組合導(dǎo)航仿真
    3.4 本章小結(jié)
第四章 慣性器件誤差分析與初始對準(zhǔn)
    4.1 慣性器件隨機(jī)誤差分析
        4.1.1 Allan誤差分析法原理
        4.1.2 慣性器件隨機(jī)誤差分析
    4.2 慣性器件初始對準(zhǔn)研究
        4.2.1 水平姿態(tài)對準(zhǔn)
        4.2.2 方位角對準(zhǔn)
        4.2.3 初始對準(zhǔn)實驗分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 改進(jìn)的自適應(yīng)卡爾曼濾波與性能分析
    5.1 自適應(yīng)卡爾曼濾波原理
    5.2 改進(jìn)的自適應(yīng)卡爾曼濾波
    5.3 改進(jìn)的自適應(yīng)卡爾曼濾波跑車實驗分析
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MEMS慣性器件誤差系數(shù)的Allan方差分析方法[J]. 趙思浩,陸明泉,馮振明.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2010(05)

博士論文
[1]基于車載的GPS/INS組合導(dǎo)航定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 徐振凱.東南大學(xué) 2015
[2]MEMS-SINS/GPS組合導(dǎo)航關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 崔留爭.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2014

碩士論文
[1]GPS/INS組合導(dǎo)航數(shù)據(jù)融合算法研究[D]. 胡世明.電子科技大學(xué) 2012



本文編號：3637597