卡爾曼濾波在車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，電子技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)和人工智能的發(fā)展在解決交通問題中扮演著越來越重要的角色。采用現(xiàn)代信息技術(shù)來對道路網(wǎng)絡(luò)和城市交通進(jìn)行更有效的控制和管理，以提高交通的機動性、安全性，最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有道路系統(tǒng)的交通效率是擺在人們面前的需要迫切解決的一個課題。 而作為智能交通系統(tǒng)核心組成部分的車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)被認(rèn)為是緩解這一問題的極具潛力的方法。但是目前車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)依然存在很多問題，其中車輛定位結(jié)果的精度

2、及可靠性問題和車輛目標(biāo)跟蹤濾波的快速性、準(zhǔn)確性問題尤為突出。作為進(jìn)行空中、海上和陸地導(dǎo)航和定位最為理想的系統(tǒng)，INS/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)在很大程度上解決了這個問題。而且，組合導(dǎo)航系統(tǒng)利用卡爾曼濾波估計各誤差狀態(tài)，用估計值校正系統(tǒng)，以達(dá)到快速準(zhǔn)確定位的目的。本文對車輛定位導(dǎo)航中的卡爾曼濾波算法進(jìn)行了一些探討和研究，其主要內(nèi)容如下。 (1)首先概括介紹了關(guān)于導(dǎo)航的內(nèi)容、組合導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展過程及實現(xiàn)方案。 (2)對車載INS/GP

3、S組合導(dǎo)航系統(tǒng)，在建立了數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)卡爾曼濾波算法的推導(dǎo)，并做了大量的仿真。從仿真結(jié)果得知，組合導(dǎo)航系統(tǒng)大大地提高了系統(tǒng)的精度，克服了純慣導(dǎo)系統(tǒng)誤差隨時間累積的缺點。 (3) 針對INS/GPS緊密組合由于狀態(tài)變量多而導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定問題，研究了INS/GPS組合系統(tǒng)的模型簡化方法，而對于濾波方面的卡爾曼濾波發(fā)散問題，提出了兩種保證數(shù)據(jù)收斂的算法。而且，對于其中的方法之一，衰減記憶濾波發(fā)進(jìn)行了仿真，并對仿真結(jié)果進(jìn)行比