车辆GPS/SINS组合定位技术研究

发布时间：2024-02-14 23:10

　　GPS卫星导航系统从应用初始的军事目的用途到现在的日常生活应用,随着GPS应用技术的不断提升,应用领域也变的更加广泛。可是当单一卫星导航定位系统遇到接收信号异常或工作在复杂城市路况的情况时,就会出现GPS信号漂移、严重时甚至丢失,从而致使导航精度严重下降。而惯性导航系统与GPS导航系统不同,它是通过测量载体的运动状态信息来对载体的姿态、速度、位置进行的定位解算,可以在相对较短的时间内实现较高的定位精度要求,但其存在的缺点是:当测量器件中的陀螺仪和加速度计在长时间的工作状态下便会产生累计误差,从而使速度、位置信息误差出现不断发散情况。因此,借助于GPS和惯性测量器件的组合导航定位系统来提升目标载体的导航定位精度的研究便成为近些年来的研究趋势。本文首先对卫星导航系统和惯性导航系统的基本工作原理和各自解算方法进行分析探讨,分析各自的固有优缺点以及误差来源。对GPS定位方式和捷联惯性导航系统的姿态解算方法进行对比,通过使用四元数解算方法计算载体的姿态信息,借助Matlab工具模拟设定惯性器件的误差参数,并进行静态仿真,评价单一定位系统的定位精度发散问题。其次,分析了组合导航系统的多种组合方式特...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1载体坐标系示意图

3捷联式惯性导系统误差分析与实验213捷联式惯性导航系统误差分析与实验3.1捷联式惯性导航系统捷联式惯性导航系统基本原理是通过将安装在待测载体上的惯性测量元器件进行载体运动状态的感应测算，并且将所有运动参数数据传递给计算机，通过数据的综合运算从而解算出载体的位置数据。惯性导航系统....

图3-3载体坐标系与导航坐标系之间的转换示意图

3捷联式惯性导系统误差分析与实验23图3-2常用坐标系的说明图载体坐标系与导航坐标系两者进行变换，由于载体坐标系是随着车辆行驶过程产生不断的变化，从而使其位置的坐标数值也在不断的积累，并且误差也同样是不断累计的，为了消除车辆在载体坐标系中不断产生的误差累计，常使用的方法是不断地更....

图3-5捷联惯性导航系统原理图

3捷联式惯性导系统误差分析与实验27图3-5捷联惯性导航系统原理图3.2捷联式惯性导航系统算法与误差分析3.2.1捷联式惯性导航系统解算方法捷联惯性导航系统中最为重要的内容是对车体的行驶速度、所处位置和其姿态的更新算法。解算过程需要先对姿态信息进行解算，然后速度信息进行解算，最后....

图3-8静态仿真结果速度误差显示

3捷联式惯性导系统误差分析与实验33图3-8静态仿真结果速度误差显示图3-9静态仿真结果位置误差显示图3-8静态仿真结果速度误差显示图中可以明显看出初始较短时间内的速度误差值很小，但最终的位置误差却随着仿真时间的增加而呈现很明显的发散趋势，此重要原因是由于位置数据是对加速度计的二....

本文编号：3898780