車輛GPS-DR組合導(dǎo)航系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著城市車輛的日益增多和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，尋找合適的方法來定位車輛已成為重要的問題。GPS車輛定位系統(tǒng)是目前應(yīng)用廣泛的一種定位系統(tǒng)，但是GPS信號在城市高樓林立的地方很容易丟失，出現(xiàn)盲區(qū)，導(dǎo)致GPS信號定位精度差。解決的辦法是引入航位推算系統(tǒng)DR。DR是自主導(dǎo)航系統(tǒng)，利用磁阻傳感器和里程儀組成DR系統(tǒng)，將GPS和DR結(jié)合起來組成組合導(dǎo)航系統(tǒng)，來解決GPS信號失效的問題，以獲得較高的定位精度。 GPS/DR組合導(dǎo)航中，采用卡爾

2、曼(Kalman)濾波方法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合處理，將GPS和DR的信息同時用于定位解的求解過程中，使DR系統(tǒng)的狀態(tài)在濾波過程中不斷得到修正，同時組合定位的輸出又可以為DR系統(tǒng)提供較為準(zhǔn)確的初始位置和方向信息，即使在GPS失效、單獨(dú)使用DR推算定位時也能較長保持較高的定位精度。本文在深入研究卡爾曼濾波算法的基礎(chǔ)上，建立了GPS/DR車輛組合導(dǎo)航系統(tǒng)聯(lián)合卡爾曼濾波方程，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，驗(yàn)證了聯(lián)合卡爾曼濾波算法的有效性。 傳統(tǒng)組合導(dǎo)航系統(tǒng)

3、中采用了PC104設(shè)計方案，這種方案在一定程度實(shí)現(xiàn)了小型化，但是存在系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性不足，擴(kuò)展外設(shè)接口不靈活等缺點(diǎn)，針對這些問題，本文提出了加入了DR系統(tǒng)后的改進(jìn)方案，采用新型TI公司的高速浮點(diǎn)數(shù)字信號處理芯片TMS320VC33(DSP芯片)作為中央處理單元，利用它強(qiáng)大的芯片功能進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和信息處理任務(wù)，外圍邏輯控制單元采用FPGA來實(shí)現(xiàn)邏輯控制，TMS320VC33只有一個串行通信口，因此外加了一個異步串行通信芯片TL16C55