GPS/DR与电子地图匹配的定位研究

单一的GPS车载定位会因为地理环境等原因在一定范围和时间内失效或定位不连续,针对这一局限性,提出了一种采用GPS/DR与电子地图匹配的定位算法;该算法是把车辆轨迹与数字地图模块提供的路径相比较,通过匹配过程来确定车辆关于地图的最大可能位置;该算法不仅克服了GPS信号在盲区间断或失效的缺点,也避免了DR定位误差随时间的不断积累,提高了定位精度和系统的可靠性。     

基于联邦卡尔曼滤波器的车载GPS/DR信息融合

车栽GPS/DR组合导航系统中,需要把不同特性的传感器信息进行融合,实现系统整体状态的最优估计.设计了GPS/DR信息融合的联邦卡尔曼滤波器,局部滤波器分另q处理GPS和DR传感器信息,主滤波器进行信息融合,并对局部滤波器进行信息分配和重置.克服了单独使用GPS或DR时产生的系统失效、累积误差大等问题.仿真试验结果表明:GPS/DR组合定位比GPS单独定位具有更高的定位精度和客错能力.     

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GPS/DR的GPS滞后时间自适应检测算法

针对GPS输出信息的随机延迟特性,基于航位推算(DR)系统惯性器件的实时性与短时高精度,提出了航向差和速度自适应GPS滞后时间检测方法,在此基础上,对GPS和DR数据进行数据对准,提出了自适应GPS滞后时间处理算法。在GPS/DR实际系统中的应用结果表明,本算法能够准确检测出GPS的滞后时间,提高车辆的定位精度。     

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。     

具有DR算法的GPS技术及其应用

传统的GPS定位技术在定位卫星信号接收差的场合工作不可靠,通过DR算法可将GPS信号进行修正和补充。介绍了DR算法的原理、GPS定位系统的系统架构、用户终端的组成、软件流程以及整个系统的功能。此系统较单一GPS定位系统性能更加可靠。     

自助式GPS监控系统的开发与研究

研究了GPS监控系统的工作原理,运用GPS与Web地图相结合的定位方法,基于Vc++编程实现了一种可对宠物或车辆进行实时、远程监控的自助式GPS监控系统。     

车载GPS与双DR组合定位系统的设计与实现

本文通过分析GPS和航迹推算(DR)进行车辆定位导航的优缺点,提出GPS与双DR组合定位的系统方案,并且介绍了该系统的硬件和软件实现方法。跑车实验结果表明所设计的车载组合定位系统具有较高的精度和可靠性。     

基于GPS和GPRS模块的车载导航定位系统设计

为了实现车辆等移动物体的导航定位及监控调度,需将放置在移动物体上的GPS接收机接收到的经度、纬度、速度、方向等定位信息远程发送到监控调度站,可以利用现有的GPRS网络来实现定位信息的远距离传送;详细介绍了用单片机采集GPS定位信息通过GPRS网络以短信或无线网络数据的方式来发送,从而实现了移动物体的定位及监控,介绍了GPS模块GPRS模块的基本特性,设计了由GPS模块和GPRS模块组成的多功能多接口开发板,给出了详细的系统硬件原理框图及电路图,设计了软件工作流程;实验证明可准确地实现移动目标的定位及监控。     

基于GPS和DR的公路数据采集GIS系统

该文介绍了一个新型的基于GPS和DR的公路数据采集GIS系统,它以GPS动态差分定位为主,辅以陀螺仪和里程计的航位推测法,可以高效准确地采集到现有公路的空间和属性数据信息。系统采用了GIS技术以增加地图和GIS功能,同时采用ArcSDE构建路况数据库。对路况数据信息的分析评价,将指导公路的养护管理和未来规划。实际应用表明,采用GPS和DR组合定位后的该GIS系统有效地克服了GPS定位的局限性,能够采集到连续精确的测量数据。     

基于GPS/ DR的车载双星定位系统

目前GPS的定位技术已经比较成熟，然而GPS正常工作时需要4颗可见卫星。该文提出了一种基于高精密数字地图的GPS双星定位系统，结合航位推算系统进行组合导航，对组合导航的输出信息综合滤波。试验证明，该算法增强了车载导航系统在城市复杂环境中的适应性，提供了满足要求的定位精度。     

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While GPS is practical currently, it needs more than 4 observed GPS satellites to work. This paper presents an integrated navigation system based on the information provided by digital map, including two-satellite positioning based on the information provided by the digital map and DR system and its filtering algorithm. Experiments show that the integrated navigation system can provide precise positioning result and enhance the adaptability of vehicles in the complex environment of cities.     

结合数字地图的GPS／DR车载双星定位系统

目前GPS的定位技术已经比较成熟,然而GPS正常工作时需要四颗可见卫星。本文提出了一种基于高精密数字地图的GPS双星定位系统,结合航位推算系统进行组合导航,并运用卡尔曼滤波对组合导航的信息进行滤波处理,有效提高定位的精度。试验证明,该算法增强车载导航系统在城市中复杂环境的适应性,并提供满足要求的定位精度。     

一种新型的GPS/DR组合定位系统数据融合算法

全球卫星定位系统定位和测速精度高,具有全天候、全球性且基本不受地域、时间限制,但常因为某种原因出现GPS卫星信号丢失情况,航迹推算算法正好能弥补这个问题,将两者结合可以很好地解决定位问题.传统的数据融合算法-卡尔曼滤波算法,在参数选择上要求较高,选择不当即导致较大误差,影响算法效果.建立了GPS/DR组合定位系统的模型,提出了一种新型实用的自适应扩展卡尔曼滤波算法和DR单独定位算法结合的定位算法.通过实际跑车实验,结果表明,较之传统的卡尔曼滤波定位算法,该算法实用性好,而且能很好的满足系统的定位精度及可靠性等方面的要求.     

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。     

基于联邦滤波技术的炮兵测地车系统改造

介绍了利用联邦滤波器对某型炮兵测地车进行GPS组合改造的硬件设计和算法研究,系统利用原有设备进行改造,使该型炮兵测地车和GPS实现优势互补,从而提高系统定位精度.     

GPS/DR组合导航系统数据融合优化设计

为降低GPS/DR组合导航系统在复杂导航环境下的定位精度及DR误差累积,提出一种性能较优的数据融合算法。在传统粒子滤波(PF)的基础上,考虑最新观测值的影响,使用基于平方根二阶差分的高斯混合(GM)模型给出粒子滤波的建议分布,采用基于蒙特卡罗的重要性采样和进化再采样方法减轻PF样本退化问题,增强样本多样性。实验结果表明,与PF算法、GMPF算法相比,该设计能提高组合导航系统的综合导航定位性能。     

Using Delta Range for Fault Detection/Exclusion on GPS Positioning

Conventionally, the well‐known position‐velocity‐acceleration (PVA) model is adopted as the dynamic model of the Kalman filter for global positioning system (GPS) positioning. Nevertheless, when a moving vehicle corners in the situation of accelerated motion, the conventional PVA model without using extra sensors is no longer adequate for describing the motion of the vehicle. Thus, the positioning result of the vehicle is less accurate during accelerated motion, and normalized innovation squared is no longer suitable as the test statistic measurement for fault detection and exclusion on GPS positioning. Therefore, in this paper, the delta range (DR) equation is proposed to accurately model the dynamic behavior of a maneuvering vehicle. We propose both the conventional PVA model and the delta range model on the Kalman filter for a maneuvering vehicle to measure its position. Simulation results show that the proposed delta range can perform both positioning and fault detection and exclusion well as the vehicle maneuvers. Finally, we successfully perform two experiments to demonstrate that the DR model has a better positioning effect than the PVA model for a maneuvering vehicle. Copyright © 2011 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society