車載GPS導(dǎo)航系統(tǒng)動(dòng)態(tài)濾波算法應(yīng)用研究.pdf

1、車載導(dǎo)航及定位是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門新型技術(shù)。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GPS導(dǎo)航和定位技術(shù)已向高精度、高動(dòng)態(tài)的方向發(fā)展。但是由于GPS定位包含許多誤差源，尤其是測(cè)量隨機(jī)誤差和衛(wèi)星的幾何位置誤差，使定位精度受到影響。利用傳統(tǒng)的方法很難消除。而GPS動(dòng)態(tài)濾波是消除GPS定位隨機(jī)誤差的重要方法，即利用特定的濾波方法消除各種隨機(jī)誤差，從而提高GPS導(dǎo)航定位精度。 本文首先分析了GPS定位的基本原理、誤差

2、來(lái)源及系統(tǒng)構(gòu)成。重點(diǎn)介紹了影響GPS定位精度兩個(gè)關(guān)鍵的客觀因素：定位信號(hào)與接收機(jī)，并對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行了仿真。詳細(xì)介紹了差分GPS技術(shù)的原理、分類及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。其次，由于GPS靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定軌中，GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理質(zhì)量的好壞都直接影響著GPS定位精度，因此本文以GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理理論和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)，巧妙運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS，重點(diǎn)對(duì)GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理進(jìn)行了應(yīng)用研究；并且探討了觀測(cè)數(shù)據(jù)粗差檢測(cè)與剔除的新方法。接著，本文將一種新的非線性

3、濾波方法——中心差分卡爾曼濾波(CDKF)用于車輛導(dǎo)航中，進(jìn)行了仿真試驗(yàn)研究。和普遍采用的EKF方法相比，CDKF方法不僅提高了定位的精度和穩(wěn)定性；而且不需要模型的具體解析形式，避免了復(fù)雜的Jacobian矩陣的計(jì)算，算法更簡(jiǎn)單，也更加易于實(shí)現(xiàn)。而且較目前存在的另一種非線性濾波算法UKF，也有一定的優(yōu)勢(shì)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步表明CDKF方法明顯優(yōu)于EKF、UKF方法，是車輛導(dǎo)航中一種更理想的非線性濾波方法，真正實(shí)現(xiàn)了車輛低成本、高精度的實(shí)