GPS/DR组合导航系统在公交智能车载终端的应用研究与实现

发布时间：2021-08-31 00:11

　　定位功能是公交智能车载终端最主要的功能之一,是其他功能实现的基础。传统公交车载终端上大多采用GPS进行定位,GPS具有全天候、高精度、覆盖面广等特点。但是GPS信号容易受到环境的影响,从而造成GPS定位信息出现较大的漂移。为了克服GPS的缺陷,组合导航技术逐渐成为定位技术研究的重点。组合导航技术是将多种定位技术进行结合,综合了多种导航技术的优势。GPS/DR组合导航系统结合了GPS定位精度高以及DR不受外部环境影响的特点,能够为公交车载终端提供不间断、高精度的定位服务。GPS/DR组合导航系统中采用滤波技术对GPS和DR的定位数据进行滤波处理从而达到数据融合的目的。本文的主要研究内容和研究成果如下：（1）本文介绍了GPS卫星导航定位系统和DR航位推算的定位原理,并研究了造成GPS和DR定位误差的因素及引起GPS漂移的因素。研究了GPS的漂移特性和DR误差积累特性。（2）为了使数据融合过程中具有更好的滤波效果,研究了卡尔曼滤波器与粒子滤波器的优势与缺陷。实现了扩展卡尔曼粒子滤波器在GPS/DR组合导航系统中的应用,并改进了粒子滤波算法中的粒子重采样过程。（3）设计并实现了公交智能车载终端... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 传统公交车载终端定位方式及其缺陷
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 本文组织结构
第二章 GPS和DR的原理及误差分析
    2.1 GPS定位原理及误差分析
        2.1.1 GPS定位系统简介
        2.1.2 GPS定位原理
    2.2 GPS定位误差分析
        2.2.1 GPS定位误差因素
        2.2.2 GPS漂移特性
    2.3 航位推算简介
    2.4 DR系统原理及车辆状态计算
        2.4.1 DR系统的基本原理
        2.4.2 车辆运动模型
        2.4.3 DR系统中速度的计算
        2.4.4 DR系统中位置的计算
        2.4.5 DR系统误差分析
    2.5 本章小结
第三章 GPS/DR组合导航系统
    3.1 组合定位简介
    3.2 GPS/DR组合导航
    3.3 GPS/DR组合定位系统的优势
    3.4 国内外组合导航系统的研究现状
    3.5 扩展卡尔曼滤波在GPS/DR组合导航系统中的应用
        3.5.1 线性卡尔曼滤波算法
        3.5.2 扩展卡尔曼滤波算法
        3.5.3 扩展卡尔曼滤波算法在组合导航中的缺陷
    3.6 粒子滤波算法在GPS/DR组合导航中的应用与改进
        3.6.1 粒子滤波算法基本原理
        3.6.2 粒子滤波算法的理论基础
        3.6.3 粒子滤波算法过程
        3.6.4 粒子滤波算法存在的缺陷及其改进
        3.6.5 系统状态模型建立
        3.6.6 量测方程的建立
    3.7 本章小结
第四章 公交智能车载终端中GPS/DR系统设计与实现
    4.1 公交车载智能终端中GPS/DR解决方案
        4.1.1 陀螺仪选取
        4.1.2 车辆行驶速度解决方案
        4.1.3 DR数据在GPS漂移识别中的应用
        4.1.4 GPS数据对DR误差积累的纠正
    4.2 DR导航系统初始化
    4.3 本章小结
第五章 实际车辆测试
    5.1 单一导航模式测试
        5.1.1 GPS单一导航模式下的漂移
        5.1.2 DR单一导航模式下的误差积累
    5.2 组合导航测试
        5.2.1 组合导航与GPS单一导航测试对比
        5.2.2 组合导航与DR单一导航测试对比
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文的研究成果与总结
    6.2 下一步工作展望
参考文献
致谢



本文编号：3373781