本文選題：車載組合導(dǎo)航 + MEMS　； 參考：《武漢大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)(Vehicle Navigation System,VNS)伴隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而產(chǎn)生,如今已被廣泛運(yùn)用于無(wú)人駕駛,精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以及車載導(dǎo)航儀;隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,車載組合導(dǎo)航要求滿足全天候全路況條件下車道級(jí)導(dǎo)航定位需求。早期車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)基于車輛航位推算,使用車輪編碼器、陀螺儀等傳感器信息,進(jìn)行車輛導(dǎo)航;隨后,全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)的建立以及民用化,其與多傳感器的融合提高了車載導(dǎo)航系統(tǒng)精度。如今,組合式車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)得到了深入的研究,GNSS/INS組合導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,新一輪研究的主要目標(biāo)是在降低車載導(dǎo)航定位系統(tǒng)成本的同時(shí)提高導(dǎo)航精度。本文主要將基于MEMSIMU的GNSS/INS組合導(dǎo)航技術(shù),同時(shí)結(jié)合車輛運(yùn)動(dòng)約束信息和傳感器(里程計(jì)或車輛傳感器)信息輔助,對(duì)低成本高精度車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)展開研究,探索基于MEMS IMU的低成本車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的性能與導(dǎo)航精度的潛力,解決GNSS信號(hào)覆蓋不足場(chǎng)景下全天候、全路況的低成本、高可靠、車道級(jí)的民用車輛導(dǎo)航定位問(wèn)題,滿足目前導(dǎo)航定位要求。本文通過(guò)在廣州市開闊郊區(qū)和復(fù)雜城區(qū)環(huán)境下的大量車載測(cè)試,分析車載導(dǎo)航系統(tǒng)容錯(cuò)機(jī)制的性能;通過(guò)武漢市開闊地區(qū)大量車載測(cè)試,分析基于不同等級(jí)MEMS IMU的導(dǎo)航系統(tǒng)在不同輔助情況下(非完整性約束以及里程計(jì)輔助)能夠達(dá)到的導(dǎo)航精度;通過(guò)武漢市城區(qū)路段常規(guī)場(chǎng)景和典型場(chǎng)景評(píng)估多源車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)性能。測(cè)試結(jié)果表明:1)非完整性約束輔助有助于提高車載導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度,對(duì)基于不同等級(jí)的MEMS IMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)均能提升其航向精度。2)里程計(jì)輔助對(duì)GNSS中斷時(shí)車載導(dǎo)航系統(tǒng)精度有很大的提高。本文中,基于高精度MEMS IMU的車載導(dǎo)航系統(tǒng),在120s GNSS中斷時(shí)水平位置誤差小于2m,航向誤差小于0.2°。3)基于新息濾波的車載組合導(dǎo)航系統(tǒng),在選擇合理的歸一化新息閾值條件下,能夠有效提高其在城市環(huán)境下的導(dǎo)航精度。
[Abstract]:With the development of the automobile industry, vehicle Navigation system (VNS) has been widely used in driverless, precision agriculture and vehicle-borne navigators, along with the development of mobile Internet technology and Internet of things technology. Vehicle integrated navigation is required to meet the requirements of lane-level navigation and positioning under all-weather and all-road conditions. Early vehicular navigation and positioning systems were based on vehicular tracking, using sensor information such as wheel encoders and gyroscopes for vehicle navigation, followed by the establishment and civilian use of the Global Navigation Satellite system (GNSS). The fusion with multi-sensor improves the precision of vehicle navigation system. Nowadays, integrated vehicle navigation and positioning system has been deeply studied. GNSS / ins integrated navigation technology has been relatively mature. The main goal of the new round of research is to improve the navigation accuracy while reducing the cost of vehicle navigation and positioning system. In this paper, the GNSS / ins integrated navigation technology based on MEMSIMU, combined with vehicle motion constraint information and sensor (mileage or vehicle sensor) information assistance, will be studied on the low cost and high precision vehicle integrated navigation system and its key technology. To explore the performance and accuracy potential of low-cost integrated vehicle navigation system based on MEMS IMU, and to solve the problem of navigation and positioning of civil vehicles with low cost, high reliability and driveway level under the condition of insufficient coverage of GNSS signal. Meet the current navigation and positioning requirements. Through a large number of vehicle tests in the open suburbs and complex urban areas of Guangzhou, this paper analyzes the performance of the fault-tolerant mechanism of the vehicle navigation system, and through a large number of vehicle tests in the open area of Wuhan, The navigation accuracy of the navigation system based on different levels of MEMS IMU under different auxiliary conditions (non-integrity constraints and mileage aids) is analyzed. The performance of multi-source vehicle integrated navigation system is evaluated by routine scene and typical scene in Wuhan city. The test results show that the non-integrality constraint assistant is helpful to improve the positioning accuracy of the vehicle navigation system. For MEMS IMU integrated navigation system based on different grades, its heading accuracy can be improved by .2) the precision of vehicle navigation system can be greatly improved when GNSS is interrupted by the assistance of mileage meter. In this paper, the vehicle navigation system based on high precision MEMS IMU, the horizontal position error is less than 2 m and the heading error is less than 0.2 擄.3 when 120s GNSS interrupts) the vehicle integrated navigation system based on innovation filtering, under the condition of selecting reasonable normalized innovation threshold, It can effectively improve its navigation accuracy in urban environment.
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U463.67;P228.4

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5 張U，

本文編號(hào)：2118538