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基于电子地图的GPS/INS组合导航技术与算法研究
| 论文题名： | 基于电子地图的GPS/INS组合导航技术与算法研究 |
| 关键词： | 智能车辆导航;GPS/INS组合;电子地图;路径规划;城市道路 |
| 摘要： | 车载导航系统对实现智能车辆无人驾驶有着重要意义。一方面能够确定车辆相对于全局导航坐标系的位置、速度、姿态等信息;另一方面根据车辆的行驶任务，通过最优路径规划，为车辆提供了导航路点，使其能够实现自主行驶。本文以城市道路下的智能车辆导航为背景，研究了电子地图辅助的GPS/INS组合导航技术。 首先确定了GPS/INS组合系统的的状态与量测方程。以此为基础，对车辆准确定位进行了如下两个方面的研究:检测GPS失锁的异常情况，将航迹推算补偿引入卡尔曼滤波器，实现了无缝导航;另一方面，在获取GPS定位数据后，通过基于搜索圆的分类匹配方法确定车辆在电子地图道路中的匹配点，进一步提高了定位精度。改进后的匹配方法对路段复杂度进行了评估，分类进行地图匹配，其精确度优于单一匹配方法，其实时性也能满足车载导航的要求。 接着研究了城市道路下的最优路径规划。根据图的相关知识，分析了路网的抽象化表达，并根据实际应用中交通规则与道路级别情况，总结出寻优算法需满足的条件。据此设计了一种基于分层寻优的A*算法，该算法有着较好的路径寻优实时性，同时计算过程中的内存占用较少，对于局部小范围与城市大范围内路径规划的不同要求均能满足。 最后，基于Visual Studio2008.Net集成开发环境、C++语言与MapX控件，分模块化设计与实现了整个车载组合导航系统。 |
| 作者： | 李昭 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 蔡自兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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