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微惯性/GPS/电子罗盘车载组合导航技术研究
| 论文题名： | 微惯性/GPS/电子罗盘车载组合导航技术研究 |
| 关键词： | 车载导航系统;微惯性系统;电子罗盘;GPS系统;定位方法 |
| 摘要： | 随着时代的发展，车辆作为代步的工具在人们的日常生活中的作用越来越重要，而作为车辆的一部分--车载导航系统也越来越受到人们的关注和重视。以MEMS技术为基础的惯性传感器在车辆导航系统的应用和快速发展，使车辆导航系统不断地向小型化方向发展，因此以微惯性为主系统的组合导航系统成为了当前的研究热点。本论文就是针对车辆导航定位所做的研究，根据市场对于车载的导航系统要具有价格低、精度高的特点，本文采用了以微惯性系统为主系统，以电子罗盘和GPS系统作为辅助，对车辆导航定位进行了研究。论文所做的工作如下： 首先对与GPS系统有关的知识进行研究，其中包括GPS系统的组成和GPS系统实现定位、测速的方法，重点研究的内容是利用 GPS载波相位测量所实现定位的方法，给出了其线性化的测量公式，并在此基础上推导了三种 GPS载波相位差分模型的方程公式。对GPS载波相位测量进行导航定位时所出现的各种误差进行了分析，并提出了消除这些误差对定位导航所产生影响的方法。 接着对利用载波相位测量进行导航定位所必须要求解的整周模糊度进行较为深入的研究。在将整周模糊度的研究现状及其求解的流程作了简单介绍后，根据实验室的客观条件和时间等方面的限制提出了利用最小二乘去相关法求解整周模糊度，并对其求解的过程进行了详细的讨论和分析。最后利用MATLAB语言根据求解的过程进行编程，实现了该算法。 然后对微惯性系统和电子罗盘有关知识的介绍和研究，包括它们的工作原理及其误差方程的推导，并提出了两种微惯性系统的初始对准方法，即在 GPS辅助下的对准和在电子罗盘辅助下的对准。在完成上述内容的研究后设计了微惯性/EC组合系统的方案，建立了组合系统的状态方程和量测方程，并对组合系统进行了仿真试验。 最后在完成以上研究内容的基础上，为了满足车辆导航应用的要求，提出并设计了微惯性/GPS/EC紧组合系统方案，建立了紧组合系统的状态方程和量测方程。通过分析仿真试验的结果，验证了该方案的合理性，并对仿真图形作了分析得到该组合系统算法能够为车辆提供高精度的定位和导航。 |
| 作者： | 刘新源 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 奔粤阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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