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车辆组合导航系统的多传感器故障检测及隔离技术研究
| 论文题名： | 车辆组合导航系统的多传感器故障检测及隔离技术研究 |
| 关键词： | 全球卫星定位系统;组合导航;故障检测;动态重构;数据融合 |
| 摘要： | 本文介绍了车辆导航及相关技术、导航系统中的数据融合方法以及故障检测和容错技术，阐述了自行设计的适合于智能交通系统中的一种实用、高可靠性且具有很强容错能力的组合导航系统，以及其中的故障检测及容错功能的设计与实现。 在介绍了卡尔曼滤波方法基础上，简单比较了常用的数据融合方法，选择出了本文研究的组合导航系统的数据融合方法，提出了基于动态检测及容错反馈的数据融合方法。 选用了加速度计、陀螺仪、里程计、磁罗盘和GPS五种导航传感器构成组合导航系统。根据各种传感器的特点，对传感器数据进行了软件模拟。并在传统的GPS/2DR组合导航系统的基础上，自行设计了GPS/3DR组合导航系统，采用联邦卡尔曼滤波器结构，并利用残差χ2检验的方法进行了故障检测，设计和实现了导航系统的容错及数据融合算法。软件模拟了导航传感器的故障，进行了大量的仿真实验，并对故障检测及故障估计算法的有效性和容错算法对导航系统的影响作了较详尽的分析和研究。分别采用GPS/3DR和GPS/2DR两种组合结构来构成导航系统，对系统性能作了比较，得出了相关结论。 实验效果表明：故障检测算法能较好地完成检测导航子系统故障的功能，五种常用的导航传感器通过一种新的自行设计的系统结构能较好的完成故障估计和决策的功能，可以对导航传感器故障进行较精确的定位，提高了传感器的利用率，并可以优化以后的容错过程，对故障进行隔离并进行系统动态重构，改善了导航的精度并增强了导航系统的可用性，该组合导航系统的导航效果良好。 |
| 作者： | 梁坤 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 蔡伯根 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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