GPS定位及其與SINS組合導(dǎo)航技術(shù)的研究.pdf

1、自二十世紀(jì)70年代全球定位系統(tǒng)GPS問世以來，基于GPS的導(dǎo)航定位技術(shù)已經(jīng)取得了長足的發(fā)展，但GPS本身不可忽視的缺陷使得人們不得不去探尋其他的方式以改善導(dǎo)航性能。但要實(shí)現(xiàn)理想的高精度、高可靠性、全球、全天候、水面、水下連續(xù)以及自動導(dǎo)航，靠任何單獨(dú)的導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)備都可能是無能為力的。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是微型計(jì)算機(jī)的廣泛使用，將具有不同特性的單一導(dǎo)航系統(tǒng)或設(shè)備借助計(jì)算機(jī)組合起來，運(yùn)用組合導(dǎo)航技術(shù)對各個(gè)導(dǎo)航設(shè)備的輸出信息進(jìn)行綜合處理

2、，從而使得導(dǎo)航定位性能的改善成為可能。同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字圖象技術(shù)的不斷發(fā)展，電子地圖的應(yīng)用越來越廣泛，其中，利用電子地圖完成實(shí)時(shí)定位是其核心部分。將組合導(dǎo)航技術(shù)與地理信息系統(tǒng)GIS（Geographic Information System）相結(jié)合可以進(jìn)行直觀方便的實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位。在參考了國內(nèi)外一些組合導(dǎo)航和電子地圖顯示的文獻(xiàn)后，我們進(jìn)行了一些組合導(dǎo)航及與GIS相結(jié)合的組合導(dǎo)航定位及動態(tài)顯示的研究。利用GPS位置信號通過位置組合及

3、時(shí)校正捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)sINS輸出的位置信號，以提高導(dǎo)航定位的精度，同時(shí)通過MapInfo調(diào)用徐匯區(qū)的電子地圖，將組合導(dǎo)航卡爾曼濾波后的校正位置信息顯示在地圖上。 整個(gè)系統(tǒng)可分為兩大塊：一塊是組合導(dǎo)航部分；另一塊是電子地圖顯示部分。 組合導(dǎo)航部分以捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)為主子系統(tǒng)，全球定位系統(tǒng)GPS為輔助子系統(tǒng)，通過基本卡爾曼濾波方程將二者結(jié)合起來。為簡單起見，采用了位置組合方式而非偽距組合方式，采用了間接法開環(huán)校正的方式，利

4、用GPS的位置信號不斷修正捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)SINS輸出的位置信號。隨后進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并給出了組合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖和卡爾曼濾波的計(jì)算流程。 電子地圖顯示部分對電子地圖技術(shù)及當(dāng)前GIS地理信息系統(tǒng)在車輛導(dǎo)航中的應(yīng)用進(jìn)行了討論，我們主要采用了MapInfo的軟件平臺顯示電子地圖，通過主程序調(diào)用地圖進(jìn)行實(shí)際顯示。 最后對組合導(dǎo)航系統(tǒng)建立及組合導(dǎo)航與電子地圖結(jié)合直觀定位中未解決的問題進(jìn)行了討論并提出了可能的解決辦法，為組合導(dǎo)航的下