基于MEMS慣性傳感器的車輛組合導航研究.pdf

1、隨著城市建設和交通的不斷發(fā)展,隨之產(chǎn)生的交通問題也日益嚴重并備受關注。作為智能交通系統(tǒng)的關鍵之--車輛導航系統(tǒng)近年來發(fā)展迅速；隨著MEMS技術的發(fā)展,MEMS慣性傳感器在車載導航定位系統(tǒng)中的應用成為了當前的研究熱點。本文對基于MEMS加速度計和陀螺的GPS/DR車輛組合導航系統(tǒng)進行了大量的研究工作。
　　 本文首先在對GPS和DR定位原理進行分析的基礎上,提出基于MEMS慣性傳感器的GPS/DR車輛組合導航系統(tǒng)的實現(xiàn)方案,其中D

2、R系統(tǒng)采用H48C加速度計和ADXR300陀螺的組合。通過對車輛導航中用到的坐標系及其轉換關系進行分析,為后面的組合導航算法提供基礎。
　　 本文對GPS/DR車輛組合導航系統(tǒng)中的MEMS慣性傳感器H48C三軸加速度計和ADXR300陀螺的輸出信號特性運用AR模型譜估計法進行分析；同時,為了提高DR系統(tǒng)的定位精度,對加速度計和陀螺的誤差模型進行深入的研究。對確定性誤差,采用六方位靜態(tài)測試法和角速率測試法建立誤差模型并進行補償；對

3、隨機誤差,采用小波分析方法進行降噪和誤差補償。通過對誤差的建模和補償,有效提高了DR系統(tǒng)的定位精度。
　　 組合導航算法是組合車輛導航系統(tǒng)的核心。本文對卡爾曼濾波的理論及其在組合導航系統(tǒng)中的應用結構進行了介紹；在建立運動載體動態(tài)模型的基礎上采用間接法設計了卡爾曼濾波組合導航算法,對GPS和DR的信息進行有效地融合,提高系統(tǒng)的定位精度。
　　 為驗證本文所用的GPS/DR車輛組合導航系統(tǒng)的性能,在香港、南京兩地區(qū)進行了大量