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基于惯性传感器的GPS盲区轨迹追踪系统设计与实现
| 论文题名： | 基于惯性传感器的GPS盲区轨迹追踪系统设计与实现 |
| 关键词： | 惯性传感器;全球卫星定位系统;轨迹追踪系统;软件算法 |
| 摘要： | 随着科学技术的不断发展，交通智能化是未来发展的重要趋势。智能交通能提供的重要功能之一在于对车辆的精确定位。目前，对车辆的精确定位方法主要依靠GPS全球卫星定位系统。然而GPS信号在隧道、高架桥、地下室等建筑物的遮挡下非常微弱，因此惯性自主导航定位方法的研究必不可少，也成为现今的一个研究热点。为解决GPS盲区车载定位不准确的问题，本文系统运用融合里程计与航向角数据的方法，搭建了一套自主定位的小车轨迹追踪系统。 本文系统硬件采用了集加速度传感器与陀螺仪于一体的MPU6050作为小车的惯导平台。系统中加速度传感器用于辨别小车当前运动姿态是前进还是后退；陀螺仪用来测量小车前进航向角；同时采用了快速响应的U型光电传感器来测量小车行驶距离。系统在单位时间内采集上述各传感器的测量值并对数据进行融合之后传送至上位机，上位机对接收到的数据进行扩展卡尔曼滤波并绘制成运动轨迹图。在完成系统硬件平台搭建与软件算法设计之后，以大量实际测试验证了系统的可靠性与稳定性。系统小车运动距离为20米时的误差在0.25米至0.35米之间。该系统相比于无线传感网定位，无需布置大量已知坐标的结点，对使用环境没有要求，并且精度高、成本低、适合推广。 从本文系统的实际测试结果中可以看出，利用惯性传感器与里程计相结合的设计方式，能够实现短时间GPS信号丢失之后延续对车载的定位，为今后对车载GPS盲区导航、室内巡航机器人定位的研究提供了很好的借鉴。 |
| 作者： | 李仁强 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 张理云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京邮电大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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