差分GPS／GIS实时监控管理系统的设计应用

本文介绍了差分ＧＰＳ／ＧＩＳ实时监控管理系统在总后汽车试验场的开发应用、简要讲述了ＧＰＳ电子导航地图的应用及车辆数据库的开发问题,提出用地图匹配的方法来提高定位精度,给出了部分实验结果。该ＧＰＳ系统能对小区域范围内的试验车辆进行高精度的监控管理     

车载GPS／DR／地图匹配组合导航系统的自适应联合卡尔曼滤波模型

首次设计了实现车载ＧＰＳ／ＤＲ／地图匹配组合导航系统最优综合的联合卡尔曼滤波器,给出了滤波算法,并提出一种自适应联合卡尔曼滤波器结构及其算法。理论分析及计算机仿真结果均表明,应用该自适应联合卡尔曼滤波器可大大提高车载ＧＰＳ／ＤＲ／地图匹配组合导航系统的定位精度及容错能力。     

基于曲率特征的自主车辆地图匹配定位方法

提出了一种新的基于曲率特征的自主车辆地图匹配定位方法,该方法通过计算自主车辆行驶轨迹和参考轨迹的尺度不变曲率积分特征及其相关性进行匹配,可以有效地消除因航迹推算(DR)传感器标定参数偏差和航向角估计偏差而引起的错误匹配问题.文中首先采用扩展卡尔曼滤波器融合惯性测量单元输出、方向盘转角和4个ABS(防抱死刹车系统)传感器测量的轮速,估计自主车辆的位姿状态,并据此从数字地图中选择匹配的候选路段.然后利用本文提出的曲率空间特征地图匹配算法实现路段匹配,并根据曲率和航向角变化确定匹配点,最后将其作为无迹卡尔曼滤波器的观测值更新滤波器,从而实现高精度的位姿估计.现场道路实验结果表明,该法能够有效地实现地图匹配,降低自主车辆DR产生的累积误差,从而能够在GPS(全球定位系统)信号失效情况下实现长距离精确定位.     

车载GPS/DR/MM组合导航定位算法研究应用

虽然GPS/DR组合定位比单独用GPS或航迹推算DR(Dead Reckoning)定位有更高的定位精度,但由于累积误差的产生,长时间使用仍可能出现较大的偏差,不利于车辆导航.对此,提出一种基于模糊逻辑的地图匹配算法,利用模糊逻辑评判规则和相应的隶属度函数对地图匹配可信度进行综合评判,最终确定车辆当前行驶道路和车辆的位置.实验数据表明,地图匹配MM(Map Matehing)技术进一步修正了GPS/DR组合导航系统的定位结果,有效地提高了系统定位精度.由于不增加硬件设施,GPS/DR/MM组合导航定位使低成本高精度的车辆导航成为可能.     

基于GIS的定位校正在车载惯导系统中的应用

在车载惯性导航定位精度优化问题的研究中,由于导航系统不断累积的航向误差和里程误差,难以长时间独立工作.而装载惯性导航系统的车辆行驶于道路中,因此可将地理信息系统(GIs)电子地图中高精度的道路数据作为一种新的外部观测信息,通过高效的匹配算法确定出车辆最可能的行驶路段及行驶位置,对惯性系统进行补偿校正,从而提高整个定位系统的精度及可靠性.为此提出一种适用于惯导系统的地图匹配算法,可以充分利用车辆的历史行驶数据.通过跑车试验证明,上述方案不仅提高了定位精度,而且使车载惯导系统不再依靠卫星等外部信号,可实现完全的自主定位.     

车载地图匹配技术中GPS定位数据的研究

地图匹配是车辆导航系统的重要定位技术,GPS定位数据质量是地图匹配效果的关键因素.深入分析了影响GPS车载导航系统定位数据质量的各种误差,提出了鉴别GPS有效定位数据的判定算法.     

GSM-R场强监测系统中地图匹配算法研究

通过对影响车载导航系统定位精度的各种GPS数据误差的分析,提出了在GSM-R(Global System for Mobile Communica-tions Railway,铁路专用移动通信系统)场强监测系统中采用基于匹配相似度的地图匹配算法,该算法以GPS定位数据、精确的电子地图及相关路段的历史数据为基础,通过匹配过程确定车辆在电子地图上的最大可能位置,从而弥补了传统匹配算法计算量大以及匹配不准确的不足;最后,在模拟平台上进行了一系列测试,测试结果表明,该算法中的车辆定位和地图匹配精度明显提高,约达到95%。     

车辆导航系统的设计与实现

本文主要介绍了一个基于PDA的在Windows CE上实现的车辆导航系统,它可以实时的为移动对象提供基于地理空间位置的综合信息服务。文章着重讨论了它的数据模型、空间数据结构、系统集成方式、系统主要功能、地图匹配和最短路径的实现方法。     

GIS在车辆定位导航系统中的应用

数字地图是车辆定位与导航系统中的重要组成部分，数字地图的设计直接关系到整个系统的成败。本文介绍了地理信息系统在车辆导航系统中的作用，并分析了ITS中与数字地图有关的功能和对地图导航数据库提出的数据要求，并通常GIS系统的基础上研究了地图导航数据库的结构，并提出了地图数据库设计的基本过程，给出了一个用于车辆定位与导航的数字地图实例。     

基于预测的地图匹配方法

地图匹配是车辆导航系统中最重要的部分。该文通过对车辆组合定位过程中的匹配方式进行具体分析,得到了通过预测进行有效匹配的方法。该方法利用前一时刻自车的匹配信息和当前的传感器数据来预测下一时刻的自车匹配信息,较好地解决了匹配过程中车辆到不到node点和ShapeLink点的判定问题,同时也解决了匹配中找到正确的当前ShapeLink问题。在车辆组合定位系统中实际运用该模型取得了很好的效果。     

基于GPS的地图匹配方法的研究与实现

本文讨论了车辆导航系统中GPS实时信息在数字地图上的匹配问题。分析了由于GPS精度误差以及道路网复杂等因素而可能造成直接定位不准确问题．提出了基于GPS实时信息的地图匹配算法，一方面考虑了GPS点的轨迹与道路网的相似性，另一方面也充分利用了GPS数据中有关车辆的实时信息，如航向等，提高了定位的准确性。     

基于北斗/GPS双模的山区客运车辆监测技术开发

当Beidou2系统正式提供区域性服务之际,为了应对目前山区客运安全的保障问题,提出一种基于Beidou/GPS双模卫星导航技术的山区长途客运车辆监测系统,对长途移动客车进行远程实时定位和监测。文中主要从系统的原理架构、系统硬件和GSM通信单元进行了设计,包括车载终端和地面客运监控服务中心两大部分。该系统既能弥补GPS系统在山区环境的使用局限性,又可以打破GPS系统垄断地位,实现车辆的自主导航、信息管理、远程监测与控制、客运路线监管、应急报警与保护等功能。     

基于单轴光纤陀螺的车载组合导航系统设计

针对陆上车辆导航定位设计了一种基于单轴光纤陀螺的简化惯导系统(Reduced Inertial Sensor System,RISS),该系统由一个单轴光纤陀螺、三个加速度计和一个倾角传感器组成。为获得较高精度的航向信息利用双天线GPS和RISS进行组合,构成双天线GPS/RISS组合导航系统,应用卡尔曼滤波技术实现数据融合,并进行仿真实验和跑车试验验证所设计系统的合理性。仿真实验结果证明双天线GPS/RISS组合导航系统与GPS/RISS组合导航系统相比,航向精度得到显著提升。跑车实验结果表明,设计双天线GPS/RISS组合导航系统的位置误差小于2m,航向角误差小于1°,能满足车载导航定位定向需求。     

基于GPRS的组合式车载导航终端硬件设计

针对目前自主式车载导航终端在地图数据动态更新和实时交通信息接收方面的不足,基于网络与自主式导航相结合的思想,该文采用基于GPRS的组合式车载导航服务终端的设计方案,阐述S3C44B0X模块、GPS模块、GPRS模块以及电源等主要模块的组成结构和工作原理。对终端进行调试,对接收的数据进行优化。该硬件设计方案结合软件设计将有利于实现地图与道路数据的动态更新和基于实时交通信息的动态导航。     

融合5G/GNSS的车辆高精度鲁棒安全定位:进展与展望

不受环境和条件影响的准确、实时定位对于基于位置的车辆应用和自动驾驶至关重要.典型车辆定位通常依赖于全球卫星导航系统(GNSS),如美国GPS、中国北斗等,由于易受遮挡和阻塞,常将其与惯导、视觉等技术融合弥补GNSS缺陷.但车规级传感器易受驾驶状态、天气等因素影响,很难精确测量,影响定位性能.近年来,依托先进5G技术和广域基础设施建设,5G/GNSS融合定位可以提供更为精确鲁棒实时的位置结果,并逐渐成为车辆高精定位的主要手段.鉴于极少有车辆定位领域应用5G/GNSS融合方法的系统综述,面向车辆定位,从精度、鲁棒、实时安全等多方面分述基于5G/GNSS融合的先进定位方法,并探讨研究空白和未来研究方向.     

基于INS/GPS/COMPASS的AUV组合式导航定位算法

导航定位问题是自主式水下机器人研究(AUV)的主要内容之一,本文针对一种开架式AUV设计了一种采用间接反馈校正的捷联惯性导航与GPS、罗盘相组合的导航方案,其中采用卡尔曼滤波器接收两套导航子系统对同一导航参数输出值的差值,经过滤波计算估计出各误差量。仿真实验的结果表明,SINS/GPS/COMPASS组合导航对SINS误差随时间不断加大的现象起到了很好的抑制作用,能够满足AUV定位精度的要求。     

基于模糊逻辑的GPS／DR地图匹配算法

一个好的地图匹配算法对改善智能运输系统的导航性能起着至关重要的作用,能够在很大程度上提高导航系统的定位精度。本文提出一种基于模糊逻辑的综合地测匹配算法。该方法把GPS／DR传感器得到的定位信息和电子地图库的数据作为算法的输入,通过逻辑评判输出最佳匹配路段,并在道路拐弯处通过拓扑荧系选择候选道路。仿真实验证明,引用该算法后地图匹配效率和准确性都有很大的提高。     

基于卫星定位和惯导融合的模拟测绘系统设计

设计了一种基于北斗/GPS卫星定位和惯导融合的模拟测绘系统,用以对现有测绘方式进行补充。系统以履带车为信息采集移动平台,以STM32F103单片机为信息采集控制中心,用树莓派对测绘现场进行实时视频采集,以九轴MPU融合北斗/GPS双精度定位算法实现对采集点的精确定位,通过树莓派自带的WiFi和4G路由器实现数据上传服务器,通过地面站对履带车进行实时远程手动控制和自主路径规划。测试表明系统通过北斗/GPS卫星定位和惯导融合能满足一定的测绘需要,能对所测地面地形建立数字高程模型(digital elevation model)。