基于MEMS-SINS/GPS的组合导航系统设计

针对小型无人机导航系统低成本、微小型、高效性的特点,提出了基于捷联惯导(SINS)\卫星定位(GPS)的组合导航系统设计方案,深入研究了组合导航系统的关键技术;分析了MEMS传感器误差对导航系统的影响,建立了系统误差模型;采用利于工程实现的基于位置、速度误差作为状态向量,以松耦合方式进行集中式Kalman滤波,对SINS/GPS信息进行融合,避免了传统SINS系统状态模型非线性,滤波器设计困难的问题;最后对系统进行了仿真;仿真结果表明,该组合导航系统成功抑制了SINS系统的积累误差,提高了导航精度与可靠性,具有广阔的应用前景。     

GPS/MEMS-INS组合导航系统设计

针对微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)惯性器件随机噪声大,现有的去噪算法难以兼顾降噪效果和信息处理速度的问题,提出自适应实时混合去噪算法;利用无轨迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)算法进行信息融合,克服了扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)对非线性系统线性化会带来额外误差的缺点;利用多线程信息同步技术实现微机电惯性导航系统(MEMS inertial navigation system,MEMS-INS)和全球定位系统(global position system,GPS)的同步运行。基于以上关键技术和算法,设计了一种GPS/MEMS-INS组合导航系统,实验结果表明,该组合导航系统在静态及动态环境下均能够进行实时高精度地导航定位。     

低成本IMU/GPS组合导航系统设计

纯惯导数据自主性强、更新率高、实时性好,但系统误差会随时间积累.GPS将误差限制在一定范围内,但数据更新较慢,易受外界干扰.以IMU、GPS和磁航向计构成的低成本组合导航系统已成为目前研究的热点.本研究构建了低成本小型航姿系统.为了更好地满足工程需要,增强系统的实时性,考虑到时间延迟对系统的影响,设计10维卡尔曼滤波器用于导航计算,实测跑车并对数据进行仿真.初步结果表明,所构建的组合导航系统精度和稳定性均满足导航要求.     

车载INS/GPS组合导航系统设计

GPS(Global Position system)在信号接收良好的情况下,可以帮助车辆进行准确的定位,但是遇到环境上有遮蔽导致GPS信号难以接受,则会出现难以定位,实时位置得不到更新。INS(integrated navigation system)是属于自主导航,它由陀螺仪和加速度计两种传感器构成,可以通过数学平台解算得出当前的位置,但是它会随着时间的积累而导致误差越来越大。本文提出了一种INS/GPS组合导航的设计,并且使用卡尔曼滤波算法进行滤波,通过matlab进行轨迹发生仿真来验证算法上的误差效果。     

基于OMAP的MINS/GPS组合导航系统设计

为了满足某型号微小型组合导航系统对体积、功耗、成本等性能指标的要求,提出采用AD公司的ADIS16364 MIMU以及TI公司的双核处理器OMAP3530设计组合导航系统.由于MIMU精度不高,无法实现自对准,所以系统采用电子罗盘辅助它完成初始化对准.初始化对准后对准误差较大,无法采用传统的卡尔曼滤波线性滤波方法,所以...     

一种低成本GPS/DR组合导航系统设计

根据车载导航的特点,运用单自由度的加速度计代替里程计,提出一种基于低成本的单陀螺仪单加速度计的航位推算(DR)方案。航位推算短时精度高,但误差会随时间积累而变大,DR与GPS导航利用扩展型卡尔曼滤波,形成GPS/DR组合导航系统,融合2个系统的优势,完善导航能力。实际测试结果表明,该GPS/DR组合导航系统能满足车载导航的基本需求,在城市峡谷中有较高的定位精度,且在GPS信号遮挡时能保持定位。     

SINS/GPS组合导航系统设计与DSP实现

本文给出一种以DPS为核心的SINS/GPS组合导航系统设计,完成了硬件电路的设计,包括惯性传感器件的选取及电路各个模块的设计:实现了软件算法,采用了工程上实用的四元数捷联导航系统的算法.本系统用DSP替代传统使用的微处理器作为捷联惯导系统的核心处理器,可以减小系统的体积和成本,提高其性能价格比,使系统具备更好的应用价值和市场前景.     

SINS/GPS组合导航的半实物仿真实验系统设计

采用实时分布网络组建SINS／GPS组合导航的全弹道半实物仿真实验系统；研制了一种主从式紧耦合双处理器结构的导航计算机，以数字信号处理器作导航算法处理机，以单片微控制器作输入输出接口处理机，二者以互中断高速并行接口相联，软件采用主从流水线协议，双机协同流畅，处理速度快，满足了组合导航系统对导航计算机在数据吞吐和处理能力以及体积、重量、功耗诸方面的要求；由于三轴转台只能模拟三个角运动而不能模拟三个线运动，故通过外部的线运动补偿来完成完整的导航计算。     

低成本MIMU/GPS组合导航研究

针对微惯件测量组合无法长时间单独工作、GPS卫星信号不稳定的问题,提出MIMU/GPS组合导航的方法.对MIMU的误差建立模型,采用松组合方式,设计卡尔曼滤波器,除取姿态、速度、位置的误差作为状态变量外,另取仪表的误差作为状态变量.对姿态、速度、位置进行反馈校正.在GPS卫星信号在某些条件下短时间丢失的情况下,微惯性测量组合单独导航,然后再重新获取GPS卫星信号的情况下进行Kalman滤波组合导航仿真,仿真结果表明该算法简单易实现,能满足导航精度要求,且在GPS卫星信号短时间丢失的情况下有较高的导航精度.     

应用于机载SAR运动补偿的SINS/GPS组合导航系统设计

针对机载SAR运动补偿的需求,以DSP为处理器设计了一套SINS/GPS组合导航系统。使用强跟踪卡尔曼滤波算法估计系统误差,利用闭环校正法进行修正,实现了SINS/GPS的数据融合。通过Matlab仿真和跑车实验验证了系统设计的可行性和有效性。该系统具有低成本、实时性和同步于SAR雷达PRF信号的优点。     

SINS/GPS组合导舫系统设计

捷联式惯性导航系统(SINS)是一种自主性很强的导航方式,短时间内运行精度很高,然而随时间积累定位精度变的很差.全球定位系统(GPS)长期误差特性较好,但是短期精度不高.因此SINS/GPS组合导航系统能够各取所长,是一种理想的导航系统.采用惯性测量单元提供线加速度和角速度输出,结合GPS OEM板提供的GPS信息,使用DPS的强大计算能力解算出导航参数,经实验验证达到了预期目的,可以应用于工程实践当中.     

车辆GPS/DR/GIS组合导航定位系统

随着GPS、DR导航定位技术的日益发展,以及GIS技术广泛应用,三者之间的结合应用于车辆导航定位已成为必然。首先分析了当前采用不同定位技术的导航系统的特点,并提出了基于DPGS／DR／GIS组合技术的车辆导航定位系统,从整个组合导航系统结构等方面介绍了整个系统的硬件和软件组成及其各部分的特点和功能。该系统的提出是对我国车辆智能导航系统开发的一种新尝试。     

车辆GPS/DR/GlS组合导航定位系统

随着GPS、DR导航定位技术的日益发展,以及GIS技术广泛应用,三者之间的结合应用于车辆导航定位已成为必然.首先分析了当前采用不同定位技术的导航系统的特点,并提出了基于DGPS/DR/GIS组合技术的车辆导航定位系统,从整个组合导航系统结构等方面介绍了整个系统的硬件和软件组成及其各部分的特点和功能.该系统的提出是对我国车辆智能导航系统开发的一种新尝试.     

SINS/GPS组合导航仿真系统研究

SINS/GPS组合导航仿真系统的研究对于方案论证、系统设计以及工程研制等有着重要的意义.介绍了组合导航系统原理以及组合导航仿真系统的结构和原理,包括航迹仿真器、惯导仿真器、GPS仿真器及卡尔曼滤波器等.系统采用VisualC 6.0语言开发,效率高,可移植性强;采用OpenGL做实时动画显示,界面丰富,可观测性强.该系统讨论了仿真系统的功能设计和人机界面设计以及相关的核心算法等,最后在该系统下进行了仿真,取得了较好的效果.同时模块化设计使得该软件中的核心算法已成功移植应用于实际工程中.     

基于里程计/地磁/GPS的导航系统设计

导航是机器人技术中的核心问题。针对单一导航系统的不足,设计了一种基于里程计/地磁/GPS的移动机器人的组合导航系统。通过建立各导航系统的误差模型,并对误差进行分析,利用卡尔曼滤波器对导航系统的误差进行估计,得到系统误差的最优估计。最后利用间接法滤波输出对导航系统进行校正。通过MATLAB进行仿真实验,证明该导航系统能够有效地降低导航误差,提高了移动机器人的导航定位精度,而且当某一导航系统接收不到信号或者坏掉时,系统仍然可以保持高精度的导航。     

基于INS/GPS/磁力计的全组合导航

针对惯性导航单独定姿、定位产生漂移的问题,提出了一种磁力计、GPS辅助惯性导航的组合导航系统。对磁力计、陀螺仪数据进行预处理;推导了基于误差四元数的定姿系统方程和量测方程,使用卡尔曼滤波器融合陀螺仪与磁力计数据。建立定位系统方程和量测方程,使用GPS量测值辅助惯导、校正位置、速度信息。实验验证结果表明:组合导航系统有效地改善了惯性导航漂移问题,同时在GPS失效情况下仍能正常工作。     

MEMS-IMU/GPS/GPRS组合导航方案设计与实现

针对日益增长的低成本导航定位需求,提出了一个MEMS-IMU/GPS/GPRS组合导航方案,以MEMS-IMU模块和SIM908单板机为载体,以GPRS为通讯手段,实时获取GPS/IMU位姿信息.并编写程序分别对GPS和IMU数据进行预处理并以松组合方式进行组合导航数据融合.为验证系统的可靠性和精度,进行了实际静态试验和车载实验,事后数据处理分析结果表明,提出的低成本组合导航系统具有一定的可靠性,导航定位精度达到分米级.     

基于MIMU/GPS的组合导航计算机设计

为满足MIMU/GPS组合导航系统微型化、高精度的要求,以TI公司TMS320VC33型浮点DSP器件为CPU,Altera公司的Cyclone系列EPlC6Q24017型号FPGA为外设扩展器件,设计了一种实时性好、精度高、体积小,外设配置灵活的组合导航计算机系统;采用浮点放大器和FPGA实现了MIMU的高速、高精度数据采集;采用单片机控制接收,判断和校验GPS-OEM板异步串口输出的报文;各处理器之间通过双端口RAM共享数据,从而实现了分布式控制.     

智能车辆中的INS/GPS组合导航技术

自主驾驶与辅助导航是目前智能汽车领域的一个热点.本文研究了一个由INS/GPS组合导航的智能车辆系统.该系统由GPS和INS组合实现,其核心算法是用卡尔曼滤波实现GPS和INS的数据融合.通过对INS的辅助,使这个组合导航系统具备容错能力,仿真结果表明,该组合系统满足定位和导航的功能.     

基于BD/GPS的双模船载导航系统设计

介绍一种基于BD/GPS的双模船载导航系统设计方案.选用双串口单片机作为北斗/GPS导航接收终端信息处理核心,串口通信实现电子海图系统中定位显示.实现了以TD3017A为核心的导航接收模块硬件系统设计,并给出软件设计流程图和单片机串口通信实现部分程序.对于研究北斗二带接收机及普及北斗系统在船舶领域的民用化有一定意义.