车载GPS / DR组合导航系统研究

简介GPS(全球定位系统)是美国的第二代无线电卫星导航和定位系统。

它可以提供全球,全天候和实时的导航,定位和定时信息,但是还需要直接查看卫星才能正常运行。

特征。

当遇到城市的高层建筑,绿树成荫的道路,立交桥,涵洞等时,GPS接收器接收到的导航卫星信号的质量将大大降低,甚至出现“星流失”现象。

可能会一起出现。

这使得不可能仅将GPS用于导航和定位来连续地为移动的车辆提供导航和定位信息。

因此,我们采用了组合定位技术来解决上述问题,下面将对其进行详细分析。

Dead-Reckoning(DR,Dead-Reckoning)是一种常用的导航和定位技术。

它的基本原理是使用方向传感器和速度传感器来估计车辆的瞬时位置,从而实现连续的自主定位。

但是,由于计算过程是累积过程,因此方向传感器的误差会随着时间累积。

另外,该计算只能确定相对位置和航向。

在导航开始时,有必要预测车辆的初始绝对位置和方向。

因此,航位推算方法不能长时间单独使用。

将航位推算与GPS结合起来,两者可以相互弥补不足,并确保系统可以随时为移动的车辆提供更准确的导航信息。

一方面,GPS精确定位结果可用于协助DR的初始化,并可用于定期在线校正DR定位错误。

另一方面,当无法找到GPS时,系统可以自动切换到DR导航模式,直到恢复GPS。

正常接收后,系统将返回GPS和DR的集成导航模式。

同时,通过将集成导航系统的输出信息与电子地图实时匹配,可以将导航输出信息可视化,解决了驾驶员定向困难的问题。

车载GPS / DR组合导航系统组成车载GPS / DR组合导航系统由3部分组成:GPS定位系统部分航位推算部分地图匹配部分。

图1是车载GPS / DR组合导航仪的示意图。

全球定位系统全球定位系统由GPS-OEM主板,数据转换板,天线和电源组成。

目前,许多制造商可以提供GPS-OEM板产品,例如SiRF,Conexant,Sych ip,GARM IN等公司。

其中,美国GARM IN公司是全球最著名和值得信赖的专业GPS制造商,在GPS定位和导航领域一直处于世界前列。

由于GARM IN OEM板定位速度快,运行稳定,耐电压冲击和抗干扰性强,因此该解决方案使用了GARM IN生产的GPS15-LVC板。

数据转换板与GPS-OEM板连接,其功能是接收GPS主板的原始数据,提取所需的数据并将其转换为用户机器所需的数据格式,然后将其发送到用户计算机通过串行端口。

航位推算系统航位推算系统由角速率陀螺仪,里程表,低通滤波器,V / F转换器,液位转换器,计数器,微处理器,通讯线等硬件组成,其中方向传感器采用角速率陀螺仪,距离传感器采用里程表。

航位推算方法是常用的自动车辆定位技术,其中航向和距离传感器用于测量位移矢量以估计车辆的位置。

车辆在时间tk的位置可以表示为:其中(x0,y0)是车辆在时间t0的初始位置,(xk,yk)是车辆在时间tk的位置Si,θ。

i是时间t1处距TI的车辆位置在时间TI + 1处从位置(xi,yi)到位置(xi + 1,yi + 1)的位移矢量的长度和绝对航向。

相对航向定义为两个连续的绝对航向之间的差,用Xi表示。

如果给出了在t0,t1,tk处的相对航向测量值Xi,则可以通过以下公式计算车辆在tk处的绝对航向和θk:地图匹配map地图匹配算法采用概率方法决心。

系统必须知道稳定器的位置和航向角