雙天線GPS-MEMS定位測(cè)向系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、GPS/MEMS組合導(dǎo)航因具有天然的互補(bǔ)性、精度高、成本較低等特點(diǎn)，日益成為導(dǎo)航界研究的熱點(diǎn)。本文利用高精度的GPS載波相位測(cè)姿技術(shù)，以某工程應(yīng)用項(xiàng)目為背景，從理論和試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)GPS/MEMS定位測(cè)向方案進(jìn)行了研究。
　　 在理論上，本文介紹了GPS定位的兩種方式:偽距定位和載波相位定位，分析了兩種方式的定位原理，并闡述了使用GPS載波雙差進(jìn)行二維姿態(tài)測(cè)量的方法，及載波定位過(guò)程中整周模糊度和周跳探測(cè)的處理手段，其次介紹了GP

2、S測(cè)量中的誤差分類及消除方法，及慣性導(dǎo)航的定位原理。通過(guò)對(duì)定位誤差的分析，推導(dǎo)了基于卡爾曼濾波的雙天線GPS/MEMS松組合定位測(cè)向系統(tǒng)的誤差模型。
　　 在分析各種組合模式后，從實(shí)際工程應(yīng)用角度出發(fā)選擇松組合模式，并結(jié)合本項(xiàng)目需求，通過(guò)增加觀測(cè)量，對(duì)現(xiàn)有基于位置、速度的松組合模式進(jìn)行改進(jìn)，引入一種基于位置、速度、姿態(tài)信息的全組合模式。通過(guò)對(duì)兩種組合模式進(jìn)行了仿真比較，驗(yàn)證了全組合模式可有效的提高姿態(tài)角的精度，同時(shí)對(duì)定位、測(cè)速的

3、精度也有一定提高。
　　 設(shè)計(jì)了一套雙天線GPS/MEMS組合定位測(cè)向系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件主要包括兩個(gè)NovAtel-OEMV-1接收機(jī)、ADIS16365 MEMS慣性組件、ARM9處理器等。然后利用功能模塊化的思想設(shè)計(jì)了系統(tǒng)軟件，給出了GPS數(shù)據(jù)采集和航向解算模塊的流程圖，以及MEMS數(shù)據(jù)采集及導(dǎo)航解算模塊的流程圖，給出了組合系統(tǒng)總體軟件流程圖，并通過(guò)C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了軟件系統(tǒng)。
　　 論文最后通過(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的性