低成本IMU-GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn)研究.pdf

1、隨著慣性技術(shù)的不斷發(fā)展，以慣性技術(shù)為基礎(chǔ)的組合導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的主要方向，特別是基于微型慣性組件的低成本慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)正在成為導(dǎo)航領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。世界范圍內(nèi)很多知名研發(fā)機(jī)構(gòu)和研究所均致力于該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，例如，Honeywell、Draper、Crossbow等公司以及Stanford、Calgary、MIT等大學(xué)均在該領(lǐng)域投入了大量的人力和財(cái)力。本文針對(duì)低成本微型慣性組件(IMU)/GPS組合導(dǎo)

2、航系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論及工程實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究。 本文研究工作主要包括如下內(nèi)容： 1.從慣性組件(IMU)、磁航向儀(COMPASS)、GPS的工作原理出發(fā)，根據(jù)它們的控制指令及數(shù)據(jù)輸出格式，編制了系統(tǒng)所用器件數(shù)據(jù)采集軟件，給出了數(shù)據(jù)采集軟件流程圖。 2.對(duì)低成本捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)字迭代算法進(jìn)行了深入研究，詳細(xì)推導(dǎo)并整理了低成本捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)工程應(yīng)用中的姿態(tài)更新、速度更新、位置更新及初始對(duì)準(zhǔn)算法。 3.對(duì)低成本

3、IMU/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，繪制了在實(shí)際工程中低成本捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，建立了以捷聯(lián)為主的用于卡爾曼濾波的系統(tǒng)方程和觀測方程。給出了低成本IMU/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)濾波組合方案。 4.研究了低成本捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)在工程實(shí)現(xiàn)中的初始對(duì)準(zhǔn)問題，進(jìn)行了IMU/GPS低成本組合導(dǎo)航系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)。選擇了具有代表性的卡爾曼濾波方法應(yīng)用到具體的組合導(dǎo)航系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)分析過程中，對(duì)卡爾曼濾波在低成本捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)