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GPS/SINS/电子地图组合导航算法研究
| 论文题名： | GPS/SINS/电子地图组合导航算法研究 |
| 关键词： | 车辆导航系统;综合算法;电子地图;组合导航算法 |
| 摘要： | 车辆导航系统是智能交通系统的重要组成部分，它将定位系统、地理信息系统和计算机技术结合在一起，有效的提高了道路通行能力，改善了交通状况。如何保证车辆定位的准确性，是车辆导航系统的关键。目前，常用的车辆定位技术主要有：航迹推算技术、卫星定位技术、地图匹配技术等。由于各种定位技术都有其自身无法克服的缺陷，采用单一的定位技术并不能满足车辆导航的需要。组合定位技术是将两种或者多种定位导航技术相结合，利用他们之间的互补性，达到高精度、高可靠、低成本的目的。地图匹配作为既能提高车辆导航的定位精度，又不增加太多设备成本的软件技术，被大量应用在导航系统当中。 对于地图匹配已有很多学者提出了若干算法，这些算法在减小系统定位误差方面各有优缺点，但其中多数算法对实时性和鲁棒性研究相对较少，而且一般都局限于算法本身，没有综合考虑其它可以利用的因素，致使算法的实用性不是很好。因此，设计一种具有较强的实时性和鲁棒性，以及较高匹配精度的地图匹配算法是十分必要的。 本文首先对地图匹配的基本原理以及算法的分类进行了介绍，分析了常用地图匹配算法的优点与不足；然后在分析了GPS、SINS的基本原理及误差模型的基础之上，结合地图匹配技术，设计了基于卡尔曼滤波的GPS/SINS/MM车载组合导航系统。对捷联惯导原理及组合导航系统信息融合方法，在Matlab7.0环境下编写了相关计算机仿真程序，通过仿真验证了组合导航的优越性。最后，在深入分析常用地图匹配算法和组合定位信息的基础上，设计了综合的地图匹配算法。为了验证综合地图匹配算法的性能，对导航型数字地图数据库进行设计，建立起路网的拓扑关系及空间索引，分别为地图匹配算法提供有力的判断依据和快速道路筛选方法。本文在Visual C++6.0的环境下结合MapX控件设计并实现了导航软件，通过该软件建立了导航型地图数据库，实现了综合地图匹配算法以及导航的基本功能。 实验结果表明，本文提出的综合地图匹配算法的准确率和效率得到了较大的提高，并且该算法具有良好的匹配精度、实时性、鲁棒性，能够满足车辆地图匹配的要求。 |
| 作者： | 周存波 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 毛奔 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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