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原文传递车载自主导航系统的研究

论文题名：	车载自主导航系统的研究
关键词：	车载自主导航系统;卡尔曼滤波;仿真分析;定位误差
摘要：	车载自主导航系统不需要借助任何外部信息，利用导航的初始条件便能确定各种导航参数，具有自主定位的功能，并有定位精度高、稳定性和可靠性好、快速反应能力强等特点。　　论文采用捷联惯导系统（SINS）为主导航系统，与航位推算（DR）系统和气压高度计组合构成车载自主导航系统。捷联惯导系统是近年来惯性技术的一个发展方向，其具有自主导航能力，抗外界干扰能力强，但存在定位误差随时间积累的问题，不能用于长时间导航。里程计用来测量车辆的行驶速度和距离，不能单独用于确定车辆的位置，必须借助于从惯性导航系统中获得的方位信息进行航位推算，组成航位推算系统。同时，在高度空间上利用气压高度计对高度定位误差进行抑制，提高系统高度通道的定位精度。　　论文的主要研究内容包括：　　1.在陀螺和加速度计均以增量形式输出的方式下，介绍了捷联惯导系统的算法编排，并介绍了适合于增量形式数据处理的捷联算法基本理论，包括四元数法、等效旋转矢量算法及圆锥误差补偿算法；在里程计采样以路程增量形式输出的方式下，推导了航位推算算法和误差方程，研究了航位推算系统误差的规律。　　2.对捷联惯导系统、航位推算系统误差方程进行了分析，建立卡尔曼滤波的状态方程和量测方程，给出了车载组合导航系统的滤波组合方案，试验验证其能够有效地抑制导航误差。　　3.对SINS/DR组合导航系统进行仿真，结果表明：捷联惯导系统与航位推算系统进行组合之后，系统的定位精度得到了很大的提高，同时，航向误差角也得到充分的估计。
作者：	李国辉
专业：	控制理论与控制工程
导师：	曾庆双
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工业大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文