車載GPS-DR組合導(dǎo)航軟件系統(tǒng)及算法研究.pdf

1、近來，車載導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展方興未艾，在物流、智能交通等領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。車載GPS/DR(全球定位系統(tǒng)/航位推算)組合導(dǎo)航系統(tǒng)是一種性價(jià)比比較高的車載組合導(dǎo)航方案，它不僅可以克服單一使用GPS時(shí)諸如在遮蔽物遮擋的情況下無法正常定位等固有缺欠，而且使GPS與DR導(dǎo)航方法相互取長補(bǔ)短，提高了整個(gè)系統(tǒng)的定位精度和可靠性。 首先本文研究了軟件工程在車載GPS/DR組合導(dǎo)航軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用。針對現(xiàn)在微處理器普遍采用硬件中斷機(jī)制

2、的情況，分析了硬件中斷機(jī)制對軟件開發(fā)產(chǎn)生影響的原因，據(jù)此提出了用來描述硬件中斷機(jī)制的通用軟件開發(fā)模型，該模型同時(shí)兼顧了數(shù)據(jù)安全和響應(yīng)速度，將其應(yīng)用到GPS/DR組合導(dǎo)航軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，提高了系統(tǒng)的可靠性，并且利用Ward&Mellor軟件開發(fā)方法設(shè)計(jì)了GPS/DR組合導(dǎo)航的軟件系統(tǒng)，論述了系統(tǒng)的程序結(jié)構(gòu)及若干實(shí)際問題的解決方法。 然后將多小波理論引入到GPS信號的濾波中，介紹了多小波理論，討論了在多小波應(yīng)用過程中的預(yù)處理、閾

3、值去噪等方法，實(shí)驗(yàn)證明濾波效果較好，提高了定位精度；設(shè)計(jì)了采用MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))加速度計(jì)和壓電速率陀螺儀的DR導(dǎo)航硬件方案；給出了在靜態(tài)時(shí)利用加速度計(jì)對陀螺儀傾斜誤差直接進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，降低了系統(tǒng)對安裝精度的要求。建立了適用于上述硬件方案的Kalman濾波模型，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)Kalman濾波算法，仿真實(shí)驗(yàn)證明了算法的有效性。 組合導(dǎo)航算法決定了定位精度的高低，軟件系統(tǒng)則是組合導(dǎo)航系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠工作的重要保證之一。本文以基于