基于粒子滤波的GPS/DR组合导航算法研究
发布时间：2021-01-23 22:29
车辆定位是智能交通系统的一项重要技术,它关系着能否提高运输效率和增强运输安全。车辆定位有很多方法,全球定位系统是最常用的一种。全球定位系统具有操作简单、精度高、覆盖面广等优点,但在一些条件下却受到限制,需要与其他的定位方式配合。航位推算是一种简单的定位方式,它根据车辆的角速度、速度结合上一采样时刻的位置推算此时刻的位置。但航位推算中测量器件会带来测量误差,且该误差会随着时间积累。将全球定位系统与航位推算结合起来,能够克服彼此的缺点,很好地提高定位精度。全球定位系统/航位推算组合导航是现在比较常用的一种定位方式。全球定位系统/航位推算系统中一个很重要的问题就是数据融合方法的选择。常见的数据融合方法有扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、联邦卡尔曼滤波等。本文提出改进的粒子滤波,并应用到全球定位系统/航位推算组合导航系统中,主要完成了以下工作:首先,介绍了车辆组合导航、数据融合技术的发展与现状;其次,介绍了组合导航的基础理论,包括组合导航误差的分析与模型的建立、卡尔曼滤波原理、扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波、粒子滤波基本原理等;然后,分析粒子滤波的缺点,研究相应的改进方法。针对粒子滤波计算量大的...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GPS单点定位Figure2-1GPSsinglepointpositioningGPS使用WGS-84坐标系（WorldGeodeticSystem），设在该坐标系中接收
图 2-2 航位推算原理Figure 2-2 Principle of Dead Reckoning，车辆初始位置为(0,0)，已知之后各采样周期内的行离，则可以进行以下推算：1=0+0 0，1=0+0 02=1+1 1，2=1+1 1 1= 0+ 0， 2= 1+ 1的采样频率比较大，即采样周期比较短时，可以认为车辆速度是恒定的，加速度为零。在这种情况下，可推测到车辆：=0+ 1=0， =0+ 1=0 = 1+ 1， = 1,2, 分析可知，使用 DR 系统进行导航时，必须知道车辆的初，如果 DR 系统单独导航，这个值就是要设置的；如果是和，可以由 GPS 系统提供。另外，每个采样周期内，检测得
2 GPS/DR 数据融合算法的基础理论着手。距离传感器一般选择里程计，其，可以直接使用。航向传感器一般选用仪结构复杂，价格昂贵，DR 系统中一许多装置如 ABS 系统、电子仪表都需要计主要是应用霍尔效应测距，当车轮转传感器根据齿轮的转动输出脉冲，对行示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]GPS与北斗电离层延迟误差对比分析[J]. 张飞舟,杨泽民,程鹏,赵利军. 计算机工程与科学. 2014(02)
[2]车载GPS/DR组合导航系统的数据融合方法研究[J]. 张丽平,李环. 沈阳理工大学学报. 2014(01)
[3]现代化组合卫星导航系统研究[J]. 潜成胜,马大喜. 测绘与空间地理信息. 2013(11)
[4]车联网技术在校车安全监控系统中的应用[J]. 李小伟,王知学,张晓鹏,解兆研,陆亚鹏. 自动化仪表. 2013(10)
[5]改进的UPF在GPS/DR组合导航系统中的应用[J]. 孟,马春来,朱立新. 现代防御技术. 2013(05)
[6]DR/GPS组合导航非线性自适应信息融合算法研究[J]. 曹梦龙,姚树梅. 传感技术学报. 2013(09)
[7]室内定位航位推测算法的研究与实现[J]. 宋敏,申闫春. 计算机工程. 2013(07)
[8]GPS/DR组合导航FAIMM滤波算法仿真研究[J]. 王志恒,李小将,王建华,张东来. 计算机仿真. 2013(03)
[9]基于UPF算法的车辆GPS/DR组合导航研究[J]. 李桂芳,孙勇成,林坚,黄圣国. 科学技术与工程. 2012(31)
[10]信息融合理论的基本方法与进展（Ⅱ）[J]. 潘泉,王增福,梁彦,杨峰,刘准钆. 控制理论与应用. 2012(10)
硕士论文
[1]基于多传感器信息融合的GPS/DR车载组合导航系统的研究[D]. 刘桂辛.燕山大学 2013
[2]压电陀螺零偏温度漂移补偿研究[D]. 贾晓明.电子科技大学 2011
[3]GPS/DR组合导航系统研究及GPS/GSM车载系统实现[D]. 刘志.电子科技大学 2004
本文编号：2996038
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
GPS单点定位Figure2-1GPSsinglepointpositioningGPS使用WGS-84坐标系（WorldGeodeticSystem），设在该坐标系中接收
图 2-2 航位推算原理Figure 2-2 Principle of Dead Reckoning，车辆初始位置为(0,0)，已知之后各采样周期内的行离，则可以进行以下推算：1=0+0 0，1=0+0 02=1+1 1，2=1+1 1 1= 0+ 0， 2= 1+ 1的采样频率比较大，即采样周期比较短时，可以认为车辆速度是恒定的，加速度为零。在这种情况下，可推测到车辆：=0+ 1=0， =0+ 1=0 = 1+ 1， = 1,2, 分析可知，使用 DR 系统进行导航时，必须知道车辆的初，如果 DR 系统单独导航，这个值就是要设置的；如果是和，可以由 GPS 系统提供。另外，每个采样周期内，检测得
2 GPS/DR 数据融合算法的基础理论着手。距离传感器一般选择里程计，其，可以直接使用。航向传感器一般选用仪结构复杂，价格昂贵，DR 系统中一许多装置如 ABS 系统、电子仪表都需要计主要是应用霍尔效应测距，当车轮转传感器根据齿轮的转动输出脉冲，对行示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]GPS与北斗电离层延迟误差对比分析[J]. 张飞舟,杨泽民,程鹏,赵利军. 计算机工程与科学. 2014(02)
[2]车载GPS/DR组合导航系统的数据融合方法研究[J]. 张丽平,李环. 沈阳理工大学学报. 2014(01)
[3]现代化组合卫星导航系统研究[J]. 潜成胜,马大喜. 测绘与空间地理信息. 2013(11)
[4]车联网技术在校车安全监控系统中的应用[J]. 李小伟,王知学,张晓鹏,解兆研,陆亚鹏. 自动化仪表. 2013(10)
[5]改进的UPF在GPS/DR组合导航系统中的应用[J]. 孟,马春来,朱立新. 现代防御技术. 2013(05)
[6]DR/GPS组合导航非线性自适应信息融合算法研究[J]. 曹梦龙,姚树梅. 传感技术学报. 2013(09)
[7]室内定位航位推测算法的研究与实现[J]. 宋敏,申闫春. 计算机工程. 2013(07)
[8]GPS/DR组合导航FAIMM滤波算法仿真研究[J]. 王志恒,李小将,王建华,张东来. 计算机仿真. 2013(03)
[9]基于UPF算法的车辆GPS/DR组合导航研究[J]. 李桂芳,孙勇成,林坚,黄圣国. 科学技术与工程. 2012(31)
[10]信息融合理论的基本方法与进展（Ⅱ）[J]. 潘泉,王增福,梁彦,杨峰,刘准钆. 控制理论与应用. 2012(10)
硕士论文
[1]基于多传感器信息融合的GPS/DR车载组合导航系统的研究[D]. 刘桂辛.燕山大学 2013
[2]压电陀螺零偏温度漂移补偿研究[D]. 贾晓明.电子科技大学 2011
[3]GPS/DR组合导航系统研究及GPS/GSM车载系统实现[D]. 刘志.电子科技大学 2004
本文编号：2996038
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