精密單點(diǎn)定位與MEMS IMU組合導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用.pdf

1、針對(duì)目前大多數(shù)GPS導(dǎo)航定位技術(shù)與慣性技術(shù)(Inertial NavigationSystem，INS)組合導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng))主要基于差分GPS(DGPS)技術(shù)，但是DGPS需要基準(zhǔn)站，給導(dǎo)航系統(tǒng)工作區(qū)間造成約束的同時(shí)也增加了系統(tǒng)的成本和操作的復(fù)雜性的問題。以及戰(zhàn)術(shù)級(jí)IMU價(jià)格過高，致使GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)很難向民用領(lǐng)域發(fā)展和推廣的問題。本文采用一種新的GPS/INS組合導(dǎo)航方式。利用卡爾曼濾波算法，整合一臺(tái)雙

2、頻GPS接收機(jī)和一臺(tái)低成本的MEMS慣性測(cè)量單元(Inertial Measurement Unit，IMU)的數(shù)據(jù)采用PPPGPS/MEMS IMU松組合形式求得系統(tǒng)位置、速度和姿態(tài)信息。
　　以前的研究已經(jīng)證明，精密單點(diǎn)定位(Precise Point Positioning，PPP)和戰(zhàn)術(shù)級(jí)IMU構(gòu)成的組合導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分米級(jí)到厘米級(jí)定位精度和cm/s速度精度。本文研究的主旨是PPP和低成本MEMSIMU組合提供精確的位置

3、和姿態(tài)信息。對(duì)PPP/MUMS IMU組合導(dǎo)航的松組合進(jìn)行研究，運(yùn)用卡爾曼濾波作為組合系統(tǒng)的最優(yōu)導(dǎo)航解算方案。采用非完全限制條件改善組合系統(tǒng)導(dǎo)航精度。
　　通過兩次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證組合導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航性能。首先在無遮擋區(qū)域做實(shí)驗(yàn)，解算得到該狀態(tài)下導(dǎo)航系統(tǒng)的位置、速度和姿態(tài)誤差。模擬在GPS信號(hào)完全屏蔽和部分屏蔽狀況下組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差積累以及采用2D速度約束條件對(duì)誤差的改進(jìn)。與在無遮擋區(qū)域?qū)嶒?yàn)相似，在有較多建筑物遮擋的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到組合導(dǎo)航