車載導航系統(tǒng)自主重構技術與信息融合算法研究.pdf

1、車載導航系統(tǒng)在理論研究與工程應用上向著智能化與可視化的方向發(fā)展。常用的導航方案一般都采用GPS/INS的組合方式，但其理論方法與應用研究工作幾乎都集中在GPS和INS都可用條件下對卡爾曼濾波算法的替代或改進方面。在GPS信號無法覆蓋以及 INS精度下降情況下，如何采用低成本的系統(tǒng)重構方案以及智能信息融合算法來提高導航系統(tǒng)的可靠性與保證系統(tǒng)的導航精度是需要盡快解決的研究課題。
　　論文結合國家“863”計劃項目“組合導航系統(tǒng)自主重構

2、技術與智能導航算法研究”對車載導航系統(tǒng)重構技術與數據融合算法問題進行深入的研究。主要研究內容包括以下幾個方面：
　　研究了車載導航系統(tǒng)的故障檢測與隔離問題。在分析車載導航系統(tǒng)故障檢測問題的基礎上，采用小波技術對各傳感器的狀態(tài)信號作小波分析，在較短時間內發(fā)現故障點。通過模糊推理的方法在故障系統(tǒng)和非故障系統(tǒng)之間進行無擾動切換，隔離存在故障的系統(tǒng)，實現自適應系統(tǒng)重構。
　　研究了室外環(huán)境中基于點特征的同時定位與地圖構建（Simul

3、taneous Localization and Mapping-SLAM）算法。針對SLAM算法中存在的計算復雜度與信息豐富度之間的矛盾，提出提取環(huán)境陸標點特征并轉化為線特征的P-L（Point to Line）地圖構建算法，形成SLAM地圖構建中室外環(huán)境信息表達的新方法。為提高地圖創(chuàng)建方法的適應能力，從降低觀測信息的不確定性入手，利用道路約束條件對SLAM算法中的狀態(tài)向量進行估計，減少定位誤差，增強地圖創(chuàng)建的精確度。
　　研究

4、了GPS信號失效時采用低成本組合方式進行系統(tǒng)重構的問題，設計基于地圖構建的系統(tǒng)重構方案、基于協(xié)作偽衛(wèi)星的系統(tǒng)重構方案，并完成可應用性分析。
　　研究了基于多模型的噪聲自適應技術和非線性噪聲耦合技術，用以提高系統(tǒng)狀態(tài)估計的精度。將人工智能技術融合到爾曼濾波法中去，設計基于神經網絡的自適應因子，用以調節(jié)濾波器增益，提高濾波穩(wěn)定性。
　　在上述研究成果的基礎上，以機動車沿特定的線路運動過程為基本考察對象，在車輛運動過程中進行衛(wèi)星導