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基于STM32的车载航位推算导航系统设计
| 论文题名： | 基于STM32的车载航位推算导航系统设计 |
| 关键词： | 航位推算;加速度计;陀螺仪;卡尔曼滤波;车辆导航系统 |
| 摘要： | 随着城市交通道路系统的日益复杂，人们对车辆定位精度的要求也越来越高。全球定位系统（Global Position System简称GPS）是随着现代科学技术的迅速发展而建立的新一代精密卫星定位系统。GPS由于其全球性、全天候以及连续实时三维定位等特点，已经在军事和民用事业领域方面得到了广泛的发展。传统的车辆导航系统主要采用GPS技术对车辆进行定位。在车载的导航使用中，常常会因为遭遇到环境上的遮蔽因素而造成导航工作无法正常运作，从而定位精度大大降低。在高楼林立的巷道中，收信状况往往极差，当行进隧道中时，更是完全没有信号可用，这时可以运用航位推算技术（Dead Reckoning简称DR）作为暂时的导航工具。航位推算技术具有较强的独立性，同GPS定位技术形成了较强的互补，在短时间内，DR的正确性相当高，甚至可以高于GPS，但随着使用时间的增加，DR的误差累积效应会越来越大，导航的精确度就会大幅下降，这时必须回归到GPS系统来找出绝对的位置，才能再次使用DR。DR和GPS是相辅相成的车载导航系统，但目前商品化的产品仍然不多，主要的瓶颈在于DR传感器的准确度和成本，以及与导航系统整合的算法开发方面。 本文采用航位推算技术对车辆导航系统进行研究，设计了一个基于STM32的车载导航定位系统。主要内容如下。 1.首先概括介绍了几种主要的导航系统以及其优缺点，又给出了国内外导航系统的发展现状，阐述了论文研究的意义。 2.针对车载航位推算导航系统，本文研究了该系统的硬件平台搭建和软件平台的设计，主要是对各个传感器数据的采集和处理。 3.航位推算技术是本论文的精髓所在，它可以通过自身集成的惯性传感器计算出汽车的速度和位置信息，从而在GPS信号出现失锁和多径效应时，提高定位精度。本文研究了由加速度计和陀螺仪组成的导航系统。 4.滤波是是抑制和防止干扰的一项重要措施，本文给出了卡尔曼滤波技术的理论算法，并做了大量的仿真。从仿真结果得知，卡尔曼滤波可以提高系统的精度，克服了纯惯导系统误差随时间累积的缺点。并对车载航位推算导航系统，进行了标准卡尔曼滤波算法的推导。 5.跑车测试，证明了车载导航定位系统采用航位推算技术的可靠性。 |
| 作者： | 赵艳飞 |
| 专业： | 信号与信息处理 |
| 导师： | 张树君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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