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基于粒子濾波的GPS/DR組合導航算法研究

發(fā)布時間:2021-01-23 22:29
  車輛定位是智能交通系統(tǒng)的一項重要技術,它關系著能否提高運輸效率和增強運輸安全。車輛定位有很多方法,全球定位系統(tǒng)是最常用的一種。全球定位系統(tǒng)具有操作簡單、精度高、覆蓋面廣等優(yōu)點,但在一些條件下卻受到限制,需要與其他的定位方式配合。航位推算是一種簡單的定位方式,它根據(jù)車輛的角速度、速度結合上一采樣時刻的位置推算此時刻的位置。但航位推算中測量器件會帶來測量誤差,且該誤差會隨著時間積累。將全球定位系統(tǒng)與航位推算結合起來,能夠克服彼此的缺點,很好地提高定位精度。全球定位系統(tǒng)/航位推算組合導航是現(xiàn)在比較常用的一種定位方式。全球定位系統(tǒng)/航位推算系統(tǒng)中一個很重要的問題就是數(shù)據(jù)融合方法的選擇。常見的數(shù)據(jù)融合方法有擴展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波、聯(lián)邦卡爾曼濾波等。本文提出改進的粒子濾波,并應用到全球定位系統(tǒng)/航位推算組合導航系統(tǒng)中,主要完成了以下工作:首先,介紹了車輛組合導航、數(shù)據(jù)融合技術的發(fā)展與現(xiàn)狀;其次,介紹了組合導航的基礎理論,包括組合導航誤差的分析與模型的建立、卡爾曼濾波原理、擴展卡爾曼濾波、無跡卡爾曼濾波、粒子濾波基本原理等;然后,分析粒子濾波的缺點,研究相應的改進方法。針對粒子濾波計算量大的... 

【文章來源】:中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】:85 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

基于粒子濾波的GPS/DR組合導航算法研究


GPS單點定位Figure2-1GPSsinglepointpositioningGPS使用WGS-84坐標系(WorldGeodeticSystem),設在該坐標系中接收

原理圖,航位推算,原理,采樣周期


圖 2-2 航位推算原理Figure 2-2 Principle of Dead Reckoning,車輛初始位置為(0,0),已知之后各采樣周期內(nèi)的行離,則可以進行以下推算:1=0+0 0,1=0+0 02=1+1 1,2=1+1 1 1= 0+ 0, 2= 1+ 1的采樣頻率比較大,即采樣周期比較短時,可以認為車輛速度是恒定的,加速度為零。在這種情況下,可推測到車輛:=0+ 1=0, =0+ 1=0 = 1+ 1, = 1,2, 分析可知,使用 DR 系統(tǒng)進行導航時,必須知道車輛的初,如果 DR 系統(tǒng)單獨導航,這個值就是要設置的;如果是和,可以由 GPS 系統(tǒng)提供。另外,每個采樣周期內(nèi),檢測得

測速原理,霍爾,電子儀表,距離傳感器


2 GPS/DR 數(shù)據(jù)融合算法的基礎理論著手。距離傳感器一般選擇里程計,其,可以直接使用。航向傳感器一般選用儀結構復雜,價格昂貴,DR 系統(tǒng)中一許多裝置如 ABS 系統(tǒng)、電子儀表都需要計主要是應用霍爾效應測距,當車輪轉(zhuǎn)傳感器根據(jù)齒輪的轉(zhuǎn)動輸出脈沖,對行示。

【參考文獻】:
期刊論文
[1]GPS與北斗電離層延遲誤差對比分析[J]. 張飛舟,楊澤民,程鵬,趙利軍.  計算機工程與科學. 2014(02)
[2]車載GPS/DR組合導航系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合方法研究[J]. 張麗平,李環(huán).  沈陽理工大學學報. 2014(01)
[3]現(xiàn)代化組合衛(wèi)星導航系統(tǒng)研究[J]. 潛成勝,馬大喜.  測繪與空間地理信息. 2013(11)
[4]車聯(lián)網(wǎng)技術在校車安全監(jiān)控系統(tǒng)中的應用[J]. 李小偉,王知學,張曉鵬,解兆研,陸亞鵬.  自動化儀表. 2013(10)
[5]改進的UPF在GPS/DR組合導航系統(tǒng)中的應用[J]. 孟,馬春來,朱立新.  現(xiàn)代防御技術. 2013(05)
[6]DR/GPS組合導航非線性自適應信息融合算法研究[J]. 曹夢龍,姚樹梅.  傳感技術學報. 2013(09)
[7]室內(nèi)定位航位推測算法的研究與實現(xiàn)[J]. 宋敏,申閆春.  計算機工程. 2013(07)
[8]GPS/DR組合導航FAIMM濾波算法仿真研究[J]. 王志恒,李小將,王建華,張東來.  計算機仿真. 2013(03)
[9]基于UPF算法的車輛GPS/DR組合導航研究[J]. 李桂芳,孫勇成,林堅,黃圣國.  科學技術與工程. 2012(31)
[10]信息融合理論的基本方法與進展(Ⅱ)[J]. 潘泉,王增福,梁彥,楊峰,劉準釓.  控制理論與應用. 2012(10)

碩士論文
[1]基于多傳感器信息融合的GPS/DR車載組合導航系統(tǒng)的研究[D]. 劉桂辛.燕山大學 2013
[2]壓電陀螺零偏溫度漂移補償研究[D]. 賈曉明.電子科技大學 2011
[3]GPS/DR組合導航系統(tǒng)研究及GPS/GSM車載系統(tǒng)實現(xiàn)[D]. 劉志.電子科技大學 2004



本文編號:2996038

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