低成本IMU-GPS組合導航系統(tǒng)工程實現(xiàn)研究.pdf

1、隨著慣性技術的不斷發(fā)展，以慣性技術為基礎的組合導航系統(tǒng)已經(jīng)成為當前導航系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，特別是基于微型慣性組件的低成本慣性組合導航系統(tǒng)正在成為導航領域的一個研究熱點。世界范圍內(nèi)很多知名研發(fā)機構和研究所均致力于該項技術的發(fā)展和相關產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，例如，Honeywell、Draper、Crossbow等公司以及Stanford、Calgary、MIT等大學均在該領域投入了大量的人力和財力。本文針對低成本微型慣性組件(IMU)/GPS組合導

2、航系統(tǒng)設計理論及工程實現(xiàn)進行了深入研究。 本文研究工作主要包括如下內(nèi)容： 1.從慣性組件(IMU)、磁航向儀(COMPASS)、GPS的工作原理出發(fā)，根據(jù)它們的控制指令及數(shù)據(jù)輸出格式，編制了系統(tǒng)所用器件數(shù)據(jù)采集軟件，給出了數(shù)據(jù)采集軟件流程圖。 2.對低成本捷聯(lián)慣性組合導航系統(tǒng)數(shù)字迭代算法進行了深入研究，詳細推導并整理了低成本捷聯(lián)慣導系統(tǒng)工程應用中的姿態(tài)更新、速度更新、位置更新及初始對準算法。 3.對低成本

3、IMU/GPS組合導航系統(tǒng)進行了設計，繪制了在實際工程中低成本捷聯(lián)慣性組合導航系統(tǒng)的結構設計圖，建立了以捷聯(lián)為主的用于卡爾曼濾波的系統(tǒng)方程和觀測方程。給出了低成本IMU/GPS組合導航系統(tǒng)濾波組合方案。 4.研究了低成本捷聯(lián)慣性組合導航系統(tǒng)在工程實現(xiàn)中的初始對準問題，進行了IMU/GPS低成本組合導航系統(tǒng)靜態(tài)試驗。選擇了具有代表性的卡爾曼濾波方法應用到具體的組合導航系統(tǒng)靜態(tài)試驗分析過程中，對卡爾曼濾波在低成本捷聯(lián)慣性組合導航系統(tǒng)