基于MEMS器件的車輛組合導(dǎo)航技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著微機(jī)電系統(tǒng)MEMS（Micro Electrical Mechanical System）的快速發(fā)展，基于微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（Strap-down Inertial Navigation System,SINS）與全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System,GPS）的組合為實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)的低成本、小型化與輕量化設(shè)計(jì)提供了可行方案。本論文以車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)為研究背景，以解決MEMS-SINS/

2、GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)存在的精度低與可靠性差問(wèn)題為目標(biāo)，研究了MEMS-慣性測(cè)量單元（Inertial Measurement Unit,IMU）誤差分析與補(bǔ)償、組合導(dǎo)航誤差補(bǔ)償算法、組合導(dǎo)航濾波器設(shè)計(jì)等技術(shù)。
　　論文介紹了車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀以及目前國(guó)內(nèi)外的研究情況，對(duì)SINS和GPS的工作原理及誤差源進(jìn)行了分析，研究SINS與GPS的組合模式，通過(guò)對(duì)比松、緊組合模式的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的組合模式；通過(guò)分析組合導(dǎo)航系

3、統(tǒng)中MEMS-慣性測(cè)量單元（Inertial Measurement Unit,IMU）的結(jié)構(gòu)，對(duì)慣性傳感器的誤差源進(jìn)行分類，利用時(shí)間序列分析中的ARMA模型誤差建模方法建立了車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中慣性器件的隨機(jī)誤差模型，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的信息融合方法進(jìn)行分析，開展車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中組合導(dǎo)航誤差補(bǔ)償算法的研究，為了解決系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和噪聲統(tǒng)計(jì)特性無(wú)法完全確定而導(dǎo)致常規(guī)卡爾曼濾波器遞推方程不適用的問(wèn)題提出了新的算法——自適應(yīng)卡爾曼濾波