车载多传感器组合导航系统设计与实现
多传感器融合的室内定位与导航系统设计
多传感器融合的室内定位与导航系统设计随着室内定位与导航技术的发展,人们对于室内定位与导航系统的需求也日益增加。
而传感器融合技术作为室内定位与导航系统的核心技术之一,能够提供更加准确、稳定的定位与导航服务。
本文将详细介绍多传感器融合的室内定位与导航系统的设计。
一、系统实现的整体架构一个多传感器融合的室内定位与导航系统通常由以下几个部分组成:传感器模块、数据处理模块、位置估计模块和导航模块。
传感器模块用于采集环境信息,如地磁、惯性测量单元(IMU)、无线信号等。
数据处理模块用于预处理采集到的传感器数据。
位置估计模块根据传感器数据进行定位和跟踪分析,确定当前位置信息。
导航模块则基于当前位置信息和目标位置信息,提供导航指引。
二、传感器模块的选择与配置在多传感器融合的室内定位与导航系统中,不同类型的传感器可以相互补充,提供更多的信息来源,从而提高定位和导航的准确性。
常用的传感器包括地磁传感器、加速度计、陀螺仪、压力传感器、无线信号接收器等。
在选择传感器时,需要根据具体的需求和使用场景来进行综合考虑。
例如,在室内定位与导航系统中,地磁传感器可用于测量地球磁场的强度和方向,从而提供位置信息;加速度计和陀螺仪可用于测量物体的加速度和角速度,从而提供运动信息;无线信号接收器可用于接收Wi-Fi、蓝牙等无线信号,从而提供位置和距离信息。
选择好传感器后,还需要进行传感器的配置和校准工作。
传感器的配置包括安装位置和安装姿态等信息的设置,以及传感器参数的调整;传感器的校准则包括陀螺仪和加速度计的偏移校准,地磁传感器的校准以及无线信号的指纹数据库构建等。
三、数据处理模块的设计与实现传感器采集到的原始数据一般需要经过数据处理模块进行预处理。
主要的数据处理任务包括数据去噪、特征提取、数据融合等。
数据去噪的目的是去除采集数据中的噪声成分,提高数据质量;特征提取的目的是从采集数据中提取有用的特征信息,如运动特征、信号强度等;数据融合的目的是将不同传感器采集到的信息组合在一起,提高定位和导航的准确性。
汽车多传感器融合技术应用
汽车多传感器融合技术应用随着汽车科技的不断发展,汽车多传感器融合技术在汽车领域逐渐得到应用和推广。
传感器作为汽车智能化的关键组成部分,能够实现对车辆各种信息的采集和监测,为汽车驾驶员提供更加精准和安全的驾驶体验。
本文将从多传感器融合技术的基本原理、应用场景、优势和发展趋势等方面进行阐述,以期帮助读者更好地了解汽车多传感器融合技术的应用价值。
一、多传感器融合技术的基本原理汽车多传感器融合技术是指利用车载多种传感器对汽车周围环境进行全方位、多角度的感知和监测,通过将不同传感器的信息融合在一起,提高对汽车周围环境的理解和感知能力,从而实现智能驾驶、智能辅助和智能控制等功能。
传感器种类包括但不限于雷达、摄像头、激光雷达、超声波传感器、红外传感器、气体传感器等。
多传感器融合技术的基本原理主要包括数据融合、特征融合和决策融合。
数据融合是指将来自不同传感器的原始数据进行融合和整合,去除噪声和异常值,得到更加准确和可靠的数据。
特征融合是指将不同传感器提取的特征信息进行融合,形成更加全面和丰富的环境信息。
决策融合是指基于融合后的环境信息进行智能决策和控制,实现对车辆的智能化管理和控制。
多传感器融合技术在汽车领域有着广泛的应用场景,主要包括智能驾驶、自动泊车、智能交通、车联网等方面。
在智能驾驶领域,多传感器融合技术可以实现对车辆周围环境的全方位监测和感知,包括车辆位置、速度、加速度、周围车辆和行人等信息的获取和处理,为智能驾驶系统提供可靠的环境感知能力和数据支撑。
在自动泊车领域,多传感器融合技术可以实现对车辆周围环境的高精度监测和定位,包括车位信息、障碍物检测、停车距离测量等功能,为车辆实现自动泊车提供必要的环境信息和支持。
在智能交通领域,多传感器融合技术可以实现对道路交通环境的实时监测和预测,包括交通流量、交通事故、路况信息等数据的采集和处理,为交通管理部门和车辆驾驶员提供及时的交通信息和建议。
多传感器融合技术相比单一传感器系统具有以下优势:1. 提高环境感知能力:多传感器融合技术能够利用不同传感器的优势,实现对车辆周围环境的全方位、多角度的感知和监测,提高对环境信息的准确性和鲁棒性。
车载多媒体应用系统的设计及实现
车载多媒体应用系统的设计及实现
随着汽车科技的不断发展,车载多媒体应用系统已经成为了现代汽车的标配。
车载多媒体应用系统可以为驾驶员和乘客提供丰富的娱乐功能,使车内环境更加舒适和愉悦。
本文将探讨车载多媒体应用系统的设计和实现。
1.系统设计
1.1用户界面设计
1.2媒体内容管理
1.3蓝牙连接
1.4导航功能
2.系统实现
2.1硬件平台选择
车载多媒体应用系统的实现需选择合适的硬件平台,如主控单元、触摸屏、音频放大器等。
可以选择成熟的车载娱乐系统(IVI)方案,如Android Auto或Apple CarPlay,也可以根据需求定制开发硬件平台。
2.2软件开发
2.3连接外部设备
2.4硬件与软件集成
总结:
车载多媒体应用系统的设计和实现需要综合考虑用户界面设计、媒体内容管理、蓝牙连接和导航功能等方面。
通过选择合适的硬件平台,进行软件开发,并与外部设备进行连接,可以实现一个功能丰富的车载多媒体应用系统。
通过不断优化和改进,可以提升用户的使用体验,使驾驶更加安全和愉悦。
用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器设计
用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器设计在现代导航系统中,地磁导航传感器是一种重要的组件,它能够通过检测地球的磁场来确定导航系统的方向和位置。
在组合导航系统中,地磁导航传感器通常与其他传感器如加速度计、陀螺仪等组合使用,以提供更准确的导航信息。
在本文中,我们将讨论用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器的设计。
一、传感器原理和工作原理地磁导航传感器是一种能够检测地球磁场的传感器。
地球磁场是由地球核中的液态铁产生的,它在地球表面形成一个类似于巨型磁力线的结构。
地磁导航传感器通过检测这些磁力线的方向和强度来确定自身的方向和位置。
地磁导航传感器通常是基于霍尔效应或磁阻效应的传感器。
当地磁传感器暴露在地球磁场中时,磁场的方向和强度会影响传感器内部的霍尔元件或磁阻元件,从而产生一个电信号。
通过测量这个电信号的变化,地磁导航传感器能够确定地球磁场的方向,进而确定自身的方向和位置。
二、传感器设计要点1、传感器的灵敏度和动态范围地磁导航传感器需要具有足够的灵敏度来检测微弱的地磁信号,同时也需要具有足够的动态范围来适应不同环境下的地磁变化。
传感器的设计要考虑如何提高传感器的灵敏度和动态范围。
2、传感器的分辨率和精度地磁导航传感器的分辨率和精度直接影响了导航系统的定位精度。
传感器的设计要能够提供足够高的分辨率和精度,以满足导航系统对定位精度的要求。
3、传感器的抗干扰能力地磁信号往往会受到外部干扰的影响,比如电磁干扰、金属结构的影响等。
地磁导航传感器的设计要考虑如何提高传感器的抗干扰能力,以确保传感器的稳定性和可靠性。
4、传感器的功耗和尺寸在导航系统中,尺寸和功耗通常是有限的资源。
地磁导航传感器的设计要考虑如何在尽可能小的尺寸和功耗下实现尽可能好的性能。
5、传感器的通信接口和集成度地磁导航传感器通常需要与其他传感器如加速度计、陀螺仪等进行数据融合。
传感器的设计要考虑如何提供方便的通信接口和良好的集成度,以便于与其他传感器进行数据交互。
车载多传感器融合定位方案:GPS+IMU+MM
车载多传感器融合定位方案:GPS+IMU+MM1.导读高德定位业务包括云上定位和端上定位两大模块。
其中,云上定位主要解决Wifi指纹库、AGPS定位、轨迹挖掘和聚类等问题;端上定位解决手机端和车机端的实时定位问题。
近年来,随着定位业务的发展,用户对在城市峡谷(高楼、高架等)的定位精度提出了更高的要求。
特别是车机端定位,由于定位设备安装在车上,一方面,它可以搭载更丰富的定位传感器来解决特殊场景的问题,另一方面,各个传感器之间相互固连,有利于高精度的算法设计。
这两点为车机端进一步提高导航精度的提供了可能。
城市峡谷一直是车机端定位的痛点。
原因是城市峡谷的环境使用户无法接收到GPS信号或GPS信号受干扰,导致GPS无定位结果或定位精度差。
这是“有源定位”固有的缺点,无法从算法上来克服。
针对这个问题,以GPS+IMU的多传感器融合方案越来越受到重视,因为“无源定位”的IMU恰好可以弥补GPS的短板。
此外,车机还可以搭载里程计、视觉设备形成更丰富的多传感器融合方案。
对高德而言,地图数据是定位业务的灵魂。
多传感器融合只是定位业务中的一部分,如何把多传感器与地图数据结合起来,始终是我们在思考的问题。
针对车机应用,我们使用GPS、IMU、里程计等传感器,结合高德地图的地图优势,提出了一种结合地图匹配(Map Matching)的多传感器融合算法——GPS/IMU/MM融合(软件+硬件的解决方案)。
本文概述了车载多传感器融合定位项目背景,该项目确立是为了向用户提供好的导航定位服务。
为了解决用户反馈的三大痛点问题:偏航重算、无法定位和抓路错误,结合算法和数据,提出了一套软件+硬件的解决方案。
最后,用实测数据验证对用户反馈问题的改善程度。
2.车载应用的痛点•偏航重算:是指在高架或城市峡谷,信号遮挡引起位置点漂移;•无法定位:是指在无信号区域(停车场、隧道)推算的精度低,导致出口误差大;•抓路错误:是指主辅路、高架上下抓路错误。
车载多媒体导航仪软件系统设计与实现的开题报告
车载多媒体导航仪软件系统设计与实现的开题报告一、选题背景随着人们生活水平的提高和科技的快速发展,汽车已经成为人们生活必须的交通工具,在汽车行业中,车载多媒体导航仪软件系统的开发与研究已变得越来越重要。
车载多媒体导航仪作为车内娱乐和导航系统的核心,为人们的驾驶提供了更加个性化的服务,大大提高了驾驶的舒适性和安全性。
现在的车载多媒体导航仪软件系统已经实现了语音导航、娱乐播放、车况监测等多种功能,而且随着技术的不断进步,未来的车载多媒体导航仪软件系统也将会变得更加智能和实用。
二、研究内容和目标本次设计的目标是开发一款全新的车载多媒体导航仪软件系统,包括设计与实现。
该软件系统应该具备以下几个特点:1.具有良好的用户交互界面,易于操作和使用。
2.支持多种语音引擎,并能够精准地指导用户到达目的地。
3.支持多种地图类型和路线规划算法,实现车辆自动规划行驶路线。
4.能够实现车况的监测和分析,并向用户推荐适合自己车辆特点的保养方法。
5.能够播放音乐、视频、电子书等多种娱乐文件,支持多种格式和网络直播等功能。
6.支持车载DSP音效处理,提供不同的音效场景选择,并且能够满足用户对音效的个性化设置需求。
三、研究方法和实现技术本次设计的研究方法主要为系统论证和需求分析,确定系统开发目标和关键技术。
实现技术主要包括Android、Java、SQL等开发语言和OpenGL ES等图形库。
四、预期成果通过本次设计与实现,将会开发一个全新的车载多媒体导航仪软件系统,并取得以下预期成果:1.预期实现满足用户需求的车载多媒体导航仪软件系统。
2.预期开发基于Android、Java、SQL等开发语言和OpenGL ES等图形库的车载多媒体导航仪软件系统。
3.预期完善车载多媒体导航仪软件系统的功能和性能,满足不同用户的需求和提升用户体验。
4.预期有更很高的可靠性和稳定性,确保软件的顺畅运行。
五、研究计划1.问题论证与需求分析,具体包括用户需求分析、系统需求分析、技术需求分析等;2.系统设计,确定系统开发方案,包括架构设计、算法设计等;3.系统开发,采用Java、SQL等开发语言和OpenGL ES等图形库,完成车载多媒体导航仪软件系统的开发;4.系统测试,测试软件系统的各项功能和性能;5.结果分析和总结,对结果进行分析和总结,形成报告。
多传感器融合的智能车定位导航系统设计
多传感器融合的智能车定位导航系统设计随着科技的发展和智能车的应用,智能车的定位和导航系统也变得越来越重要。
传统的GPS导航系统虽然能够提供车辆位置信息,但在一些特殊的环境下,如高楼密集区域、隧道、室内停车场等,GPS信号的覆盖不足以满足定位和导航的需求。
为了解决这个问题,多传感器融合的智能车定位导航系统应运而生。
多传感器融合的智能车定位导航系统,是通过集成GPS、惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)、车载传感器、激光雷达、摄像头等多种传感器,利用数据融合和算法优化技术,实现对车辆位置和运动状态的精准定位和导航。
下面我们将从传感器选择、数据融合和算法优化等方面,介绍一下多传感器融合的智能车定位导航系统设计。
一、传感器选择2. 惯性导航系统(INS):惯性导航系统利用加速度计和陀螺仪等传感器,通过积分计算车辆位置和姿态信息,能够在短期内提供高精度的定位和导航信息。
但由于惯性导航系统存在漂移问题,长期使用会导致位置和姿态信息的累积误差,因此需与其他传感器进行组合使用。
3. 车载传感器:车载传感器包括车速传感器、转向传感器、车辆倾斜传感器等,能够提供车辆的运动状态信息,如车速、转向角度、横摆角等,对于车辆的精准定位和导航非常重要。
4. 激光雷达和摄像头:激光雷达和摄像头能够提供车辆周围环境的三维点云和图像信息,通过对周围环境进行感知和识别,能够帮助智能车更准确地定位和导航。
二、数据融合在多传感器融合的智能车定位导航系统中,不同传感器所产生的数据需要经过融合处理,以提高定位精度和鲁棒性。
数据融合主要包括信息融合和决策融合两个方面。
1. 信息融合:通过对不同传感器数据进行融合,得到更准确的车辆位置和姿态信息。
信息融合主要包括传感器数据的预处理、配准、融合和滤波等步骤。
通过信息融合,可以弥补不同传感器之间的精度差异,提高整体系统的定位精度。
2. 决策融合:通过对融合后的信息进行决策分析和优化,实现对车辆位置和导航路径的精确控制。
多传感器融合的智能车定位导航系统设计
多传感器融合的智能车定位导航系统设计一、多传感器融合的理论基础多传感器融合技术是指将不同类型的传感器信息进行融合,利用信息互补、互补优势,提高感知精度和可靠性的一种技术。
在智能车的定位导航系统中,常用的传感器包括全球定位系统(GPS)、惯性测量单元(IMU)、激光雷达、摄像头等。
这些传感器各自都具有一定的优势和局限性,通过多传感器融合技术,可以充分利用各传感器的优势,提高智能车的定位导航精度和可靠性。
多传感器融合的理论基础主要包括传感器选择、传感器数据融合算法和融合结果评估三个方面。
在传感器选择方面,需要根据智能车的具体应用场景和需求,选择适合的传感器类型和数量;在传感器数据融合算法方面,需要根据各传感器的输出数据特点,选择合适的数据融合算法,如卡尔曼滤波、粒子滤波、扩展卡尔曼滤波等;在融合结果评估方面,需要设计合适的融合结果评估指标,对融合结果进行量化评估和验证。
1.传感器选择在设计多传感器融合的智能车定位导航系统时,需要首先选择适合的传感器。
常用的传感器包括GPS、IMU、激光雷达、摄像头等。
GPS可以提供较为精确的位置信息,但在城市峡谷、密集林木等特殊环境下容易出现信号遮挡和多径效应,导致定位不准确。
IMU可以提供车辆的加速度和角速度信息,但存在漂移和积分累积误差。
激光雷达可以提供精确的障碍物距离和地图信息,但对环境要求较高。
摄像头可以提供丰富的环境信息,但对光照、天气等条件敏感。
在实际应用中,可以根据智能车的具体应用场景和需求,选择适合的传感器组合,例如在城市道路上行驶的智能车,可以选择GPS+IMU+激光雷达的组合。
2.传感器数据融合算法在选择好传感器后,需要设计合适的数据融合算法。
常用的数据融合算法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、扩展卡尔曼滤波等。
这些算法可以将不同传感器的信息进行融合,提高定位导航的精度和可靠性。
以卡尔曼滤波为例,其可以通过对系统的状态进行预测和更新,将不同传感器的信息进行融合,得到更加精确的定位导航结果。
车载多媒体信息系统设计与实现
车载多媒体信息系统设计与实现车载多媒体信息系统是近年来汽车电子技术领域的一项重要创新。
随着科技的不断进步和人们对车内娱乐需求的增加,车载多媒体信息系统已经成为众多汽车制造商和消费者的关注焦点。
本文将介绍车载多媒体信息系统的设计与实现。
一、需求分析在设计车载多媒体信息系统之前,我们需要先进行需求分析。
根据目前市场上的情况和用户的需求,车载多媒体信息系统应包括以下功能:音频播放功能、视频播放功能、导航功能、蓝牙连接功能、手机投屏功能以及可扩展性。
音频播放功能是车载多媒体信息系统的基础功能之一,它需要支持各种音频格式,如MP3、WAV等,并具备音量控制、频道切换和音效调节等功能。
视频播放功能则需支持高清视频播放,并且需要具备播放控制、画面调节和字幕显示等功能。
导航功能是车载多媒体信息系统的核心功能之一,它需要提供准确的地图导航、路线规划和实时交通信息等功能。
蓝牙连接功能使得乘车人员可以通过车载信息系统连接手机,并实现音频和通话功能的无线传输。
手机投屏功能则使乘车人员可以将手机上的内容投射到车载显示屏上进行观看。
此外,可扩展性是车载多媒体信息系统设计中的重要考量因素之一,它需要支持各种外部设备的连接,例如摄像头、USB接口和扩展存储设备等,以满足不同用户的需求。
二、系统设计根据需求分析,我们可以开始设计车载多媒体信息系统。
系统设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面,我们需要选用高性能的处理器和大容量的存储器,以确保系统的流畅性和稳定性。
同时,还需要选择合适的屏幕尺寸和分辨率,以提供良好的视觉体验。
此外,还需要考虑音频和视频解码模块、蓝牙模块以及导航模块等硬件组件的选用。
软件设计方面,我们需要开发一套完整的系统软件,包括操作系统、应用程序和驱动程序等。
其中,操作系统需要具备良好的实时性和稳定性,以支持多个模块的并发处理。
应用程序需根据需求分析中的功能设计相应的模块,如音频播放模块、视频播放模块、导航模块等。
多传感器融合定位系统设计与实现
多传感器融合定位系统设计与实现随着科技的进步和社会的发展,定位技术在日常生活和工业生产中变得越来越重要。
而传感器是实现定位的关键设备之一,通过多传感器融合技术可以实现更准确和可靠的定位系统。
本文将介绍多传感器融合定位系统的设计原理和实现方法。
一、多传感器融合定位系统的设计原理多传感器融合定位系统的设计原理基于以下几个关键概念:传感器选择、传感器数据融合和定位算法。
1. 传感器选择:多传感器融合定位系统需要选择不同类型的传感器,例如GPS、IMU、激光雷达、相机等。
每个传感器都有其特点和适用的场景,因此在设计系统时需要根据实际需求选择合适的传感器。
2. 传感器数据融合:传感器数据融合指的是将多个传感器采集到的数据进行融合,得到综合的定位结果。
传感器数据融合可以通过传感器融合算法实现,常用的方法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、扩展卡尔曼滤波等。
3. 定位算法:定位算法是多传感器融合定位系统的核心,其目标是根据各个传感器获得的数据,计算出目标的准确位置。
常用的定位算法包括最小二乘法、最大似然估计法、最小化误差法等。
二、多传感器融合定位系统的实现方法多传感器融合定位系统的实现需要经过以下几个步骤:传感器数据采集、传感器数据融合和位置计算。
1. 传感器数据采集:首先需要设计和搭建一个合适的硬件系统来采集各个传感器的数据。
例如,可以使用GPS接收器采集GPS数据,使用加速度计和陀螺仪采集IMU数据,使用摄像头采集图像数据等。
2. 传感器数据融合:在传感器数据融合阶段,需要将各个传感器采集到的数据进行预处理和融合。
预处理包括数据校验、噪声滤波和数据对齐等步骤。
融合算法根据预处理后的数据,通过融合算法得到综合的定位结果。
3. 位置计算:根据融合后的数据,可以进行位置计算。
位置计算可以使用传统的定位算法,如三角测量法、三边测量法等。
也可以使用机器学习方法,如深度学习、卷积神经网络等。
三、多传感器融合定位系统的应用领域多传感器融合定位系统具有广泛的应用领域。
智能车载导航系统的设计与实现
智能车载导航系统的设计与实现摘要:随着人们对交通便利性和驾驶安全的需求不断增加,智能车载导航系统逐渐成为现代汽车的重要配置之一。
本文旨在探讨智能车载导航系统的设计与实现,并介绍了该系统的核心组成部分、功能特点以及未来发展趋势。
一、引言随着车辆保有量的不断增加和城市交通拥堵问题的日益突出,便捷、智能的导航系统成为现代车主迫切需要的功能。
智能车载导航系统作为一种集智能导航、实时路况、导航辅助等功能于一体的系统,为驾驶员提供了准确、快速的导航服务,帮助驾驶员规避交通拥堵,提高驾驶效率和安全性。
二、智能车载导航系统的核心组成部分1.定位模块:智能车载导航系统的核心是定位功能,其中包括GPS模块和惯性导航模块。
GPS模块利用卫星信号确定车辆的位置,而惯性导航模块则利用内置的加速度传感器、陀螺仪等设备实时监测车辆变化状态。
2.地图数据:智能车载导航系统需要准确的地图数据支持,包括道路网络、交通标志等信息。
地图数据的更新和准确性对导航系统的效果至关重要。
3.导航算法:智能车载导航系统依靠导航算法来规划最优路径。
导航算法考虑的因素包括交通状况、出行时间、路线长度、驾驶偏好等多个因素。
4.用户界面:为了方便驾驶员的操作,智能车载导航系统需要具备友好的用户界面。
该界面应该简洁明了,操作简单,同时可以提供多种显示方式,如地图模式、列表模式等。
三、智能车载导航系统的功能特点1.智能路线规划:智能车载导航系统可以根据驾驶员的起始位置、目的地和实时交通状况,提供最优路线规划。
智能导航算法通过实时监测交通拥堵情况,动态调整导航路线,为驾驶员提供最快捷的道路选择。
2.语音提示导航:智能车载导航系统可以通过语音提示向驾驶员提供导航信息,如路口指示、车道变换等。
这种语音提示的方式可以有效地降低驾驶员对屏幕的注意力,提高驾驶安全性。
3.实时路况信息:智能车载导航系统可以通过与交通管理中心的通信获取实时的路况信息,并将其实时反馈给驾驶员。
智能车辆导航系统的设计与实现
智能车辆导航系统的设计与实现智能车辆导航系统的设计与实现一直以来都是汽车行业的关键技术之一。
随着科技的不断发展,智能车辆导航系统也在不断完善和更新。
本文将从导航系统的基本原理、技术架构、实现方法等方面展开论述,探讨智能车辆导航系统的设计与实现方式。
导航系统的基本原理是利用全球定位系统(GPS)定位车辆的位置,并结合地图数据和路径规划算法为驾驶员提供最佳的行车路线。
其中,GPS技术是导航系统的关键,通过卫星定位可以准确地获取车辆当前的位置信息,为后续的路径规划和导航提供数据支持。
在智能车辆导航系统的技术架构中,通常包含导航引擎、地图数据、路径规划算法和人机交互界面等组成部分。
导航引擎是系统的核心,负责实时监测车辆位置并计算最佳路线。
地图数据是导航系统的基础,包含道路信息、交通情况等数据,路径规划算法则是为了在复杂的道路网络中找到最优的行车路线。
人机交互界面则是为了方便驾驶员操作,提供实时的导航信息。
实现智能车辆导航系统的方式有多种,其中最常见的是基于车载设备的实现。
通过在车载设备上集成GPS模块、地图数据和导航软件,可以实现实时的导航功能。
此外,还可以通过手机APP实现车载导航功能,通过连接车载设备或者蓝牙耳机,在手机上实现导航功能。
除了基于车载设备的实现方式,还可以通过车联网技术实现智能车辆导航系统。
车联网技术可以将车辆与互联网相连,实现实时获取交通信息、路况信息等功能。
通过与云端服务器通信,可以实现更加高效的路径规划和导航功能。
智能车辆导航系统的设计与实现需要综合考虑多方面因素,包括定位技术、地图数据、路径规划算法、人机交互界面等。
通过不断的技术创新和优化,可以实现更加智能、高效的导航系统,为驾驶员提供更好的驾驶体验。
综上所述,智能车辆导航系统的设计与实现是一个复杂而又关键的技术问题,需要结合多方面的技术和数据支持。
随着科技的不断进步,智能车辆导航系统也在不断演进,为驾驶员提供更加便捷、高效的导航服务。
汽车多传感器融合技术应用
汽车多传感器融合技术应用随着智能化和自动化技术的不断发展,汽车变得越来越先进。
多传感器融合技术作为汽车智能化的重要组成部分,在汽车行业中得到广泛应用。
本文将从多传感器融合技术的原理,应用以及未来发展方向等几个方面来介绍。
多传感器融合技术是指利用多个传感器采集的数据,通过算法和技术,将不同的信息融合起来得到更加准确的结果。
这种技术可以让汽车感知和识别周围环境的能力得到提升,从而更好地保障驾驶人员的安全。
目前,多传感器融合技术的主要应用包括以下几个方面:1.车辆位置和姿态的估计通过融合GPS、惯性传感器、激光雷达等多种传感器,可以得到更加精确的车辆位置和姿态信息,从而为车载导航系统和自动驾驶系统提供更好的输入数据。
2.障碍物检测和识别通过融合摄像头、激光雷达、超声波等多种传感器,可以更加准确地检测和识别周围的障碍物,从而为自动刹车、自适应巡航等智能驾驶功能提供支持。
3.驾驶行为分析和识别通过融合摄像头、座椅传感器、方向盘传感器等多种传感器,可以实现驾驶行为的分析和识别,从而提高车辆的安全性和驾驶体验。
多传感器融合技术在汽车行业中得到了广泛的应用,以下是几个典型的应用案例:1.特斯拉电动车自动驾驶系统特斯拉公司采用了多传感器融合技术,通过融合摄像头、激光雷达、超声波等多种传感器,实现了电动车的自动驾驶功能。
该系统可以自动识别和避开障碍物,制定最优路线,从而实现自动驾驶。
2.丰田智能安全系统丰田公司的智能安全系统采用了多传感器融合技术,通过融合前向摄像头、雷达、激光雷达等多种传感器,实现了自适应巡航、自动刹车、车道偏离预警等功能,从而提高了汽车的安全性能。
3.奥迪自动泊车系统三、多传感器融合技术的未来发展方向随着汽车智能化和自动化技术的不断发展,多传感器融合技术也将不断壮大和完善。
以下是多传感器融合技术未来的发展方向:1.更多传感器的应用未来的汽车会配备更多的传感器,如气象传感器、生物传感器等,多传感器融合技术将更加强大,为智能驾驶和智能座舱等领域提供更多可能。
多传感器协同控制系统的设计与实现
多传感器协同控制系统的设计与实现近年来,随着科技的不断进步和社会的不断发展,人们对于传感器技术的需求也越来越高。
在工业、医疗、农业等领域,传感器被广泛应用,以提高生产效率、降低成本、提高质量等方面发挥重要作用。
尤其是多传感器协同控制系统的出现,更是使得传感器技术的应用范围进一步扩大,效果得以更好地体现。
多传感器协同控制系统是由多个传感器组合成一个整体,实现对同一物体或同一场景的同时检测。
传感器的种类有很多,包括温度传感器、压力传感器、速度传感器、位移传感器等等。
通过这些不同种类的传感器,可以实现对物体或场景多个不同方面的检测和监测。
多传感器协同控制系统的优点在于可以让检测结果更加准确、全面,从而实现对物体或场景的更好的掌控。
多传感器协同控制系统在实际应用中,需要应用到一定的控制算法,来实现对传感器采集的数据的处理和分析。
目前使用比较多的控制算法有卡尔曼滤波、最小二乘法、神经网络、遗传算法等。
通过这些算法的应用,可以最大程度地提取出有用的信息,从而实现准确的控制和监测。
多传感器协同控制系统在应用中还有一些需要注意的问题。
首先,需要采用合适的信号处理方法,如傅里叶变换、小波变换等,来实现对传感器信号的预处理和降噪;其次,需要考虑传感器的数量、位置和分布,从而实现最优的检测和监测;最后,需要合理地选择传感器的类型及参数,实现最大限度上的效果。
在实际应用中,多传感器协同控制系统的设计和实现需要结合不同领域的需要,例如在农业领域中,可以将多个不同类型的传感器应用于土壤、气象监测等方面,以实现对作物生长的全方位监测和控制。
在智能家居领域中,也可以采用多传感器协同控制系统,通过控制灯光、温度、音响等,实现对家居生活的智能化控制。
在总结中,多传感器协同控制系统在实际应用中具有广泛的应用和重要的意义。
其设计与实现需要涉及到传感器技术、控制算法、信号处理方法等方面,需要结合实际需求和应用场景,以实现最佳的效果。
未来,随着科技的不断发展和应用场景的不断增加,多传感器协同控制系统的应用前景将会越来越广泛,发挥更加重要的作用。
多传感器融合的智能车定位导航系统设计
多传感器融合的智能车定位导航系统设计
随着智能车技术的快速发展,多传感器融合的智能车定位导航系统在智能交通系统中起着至关重要的作用。
本文将介绍一个基于多传感器融合的智能车定位导航系统的设计。
智能车定位导航系统主要包括以下几个组成部分:传感器模块、数据预处理模块、定位模块和导航模块。
传感器模块是系统的核心部分,包含多种传感器,如惯导传感器、GPS定位传感器、视觉传感器等。
这些传感器用于收集车辆的位置、姿态、速度等信息,为后续的数据处理提供原始数据。
数据预处理模块对传感器数据进行预处理和滤波,以去除噪声和异常数据,提高定位和导航的准确性。
常用的数据处理技术包括卡尔曼滤波、粒子滤波等。
定位模块根据传感器数据对车辆的位置和姿态进行估计。
不同传感器的数据具有不同的精度和误差特性,因此需要将多传感器的数据融合起来,得到更准确的定位结果。
常用的数据融合算法包括扩展卡尔曼滤波、累积滑动窗口等。
导航模块根据车辆的位置和目标位置,规划车辆的行驶路径,并提供导航指引。
导航算法可以基于地图数据或者视觉信息进行,可以考虑交通状况、车辆能耗等因素,为车辆提供最优的导航路径。
在智能车定位导航系统设计中,还需要考虑数据通信和系统的实时性。
传感器数据的采集和处理需要在实时性要求下进行,因此系统的硬件和软件架构需要进行优化,以保证系统的稳定性和可靠性。
多传感器融合的智能车定位导航系统是智能交通系统中重要的组成部分。
通过合理设计和优化,可以提高车辆的定位和导航准确性,提高交通的安全性和效率。
导航系统中的多传感器融合技术
导航系统中的多传感器融合技术近年来,随着导航系统逐步成为一个不可或缺的工具,其多传感器融合技术得到了越来越多的应用和重视。
多传感器融合技术旨在通过整合多种不同传感器的信息,从而提高导航系统的精度、可靠性和鲁棒性。
本文将从定义、发展历程和应用实践三个方面探讨导航系统中的多传感器融合技术。
一、定义多传感器融合技术是指将多个传感器的观测结果进行合成和集成,从而提高系统的测量精度和可靠性的技术。
多传感器融合技术的主要目的是降低系统的不确定性,提高精度和鲁棒性,同时充分利用各种传感器的优势,弥补彼此的局限性,从而达到更加准确的测量结果。
二、发展历程多传感器融合技术自20世纪60年代开始发展。
当时主要用于军事领域的目标跟踪和飞机制导系统等。
随着卫星导航系统的发展,多传感器融合技术开始应用于国防和民用领域。
在民用方面,最早的应用是汽车导航系统。
随着GPS等卫星导航系统的普及和发展,多传感器融合技术得到了广泛的应用和发展。
三、应用实践目前,多传感器融合技术已经被广泛地应用于各种导航系统中,如汽车导航、飞行导航、机器人导航等。
在汽车导航系统中,多传感器融合技术将GPS、惯性导航、激光雷达等多个传感器的信息进行整合,通过算法的优化和校正,提高了导航系统的测量精度和可靠性。
在飞行导航系统中,多传感器融合技术将GPS、惯性导航、气压高度计、机械指示器等多个传感器的信息融合,从而提高了机组的飞行安全性和导航精度。
在机器人导航中,多传感器融合技术可以将激光雷达、相机、惯性导航等多个传感器的信息融合起来,提高了机器人的自主导航能力和在复杂环境下的运行鲁棒性。
总之,多传感器融合技术已经成为现代导航系统的重要组成部分。
应用于导航系统,多传感器融合技术可以弥补不同传感器的缺陷,提高测量精度和可靠性,应用范围广泛。
随着技术的不断进步和应用实践的不断深入,多传感器融合技术将在导航系统中发挥更为重要的作用。
多传感器融合的室内定位与导航研究
多传感器融合的室内定位与导航研究近年来,随着科技的不断发展,多传感器融合技术在室内定位与导航领域中得到了广泛的应用和研究。
本文将围绕这一主题展开,分析多传感器融合在室内定位与导航中的研究现状和未来的发展趋势。
首先,我们需要了解什么是多传感器融合技术。
它是利用不同类型的传感器、算法和模型,通过数据融合和信息处理的方法,来提高室内定位与导航系统的准确性和稳定性。
常见的传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计、GPS、摄像头等,这些传感器可以获取到环境中的不同信息,如位置、方向、速度等。
在室内定位与导航研究中,多传感器融合技术具有以下优势。
首先,多传感器融合可以弥补单个传感器的不足,提高定位和导航的准确性和鲁棒性。
例如,在复杂的室内环境中,GPS信号会受到遮挡和多径效应的影响,无法提供高精度的定位信息。
而多传感器融合可以结合其他传感器,如加速度计、陀螺仪和磁力计等,来提供更准确的定位和导航信息。
其次,多传感器融合可以降低系统的误差和噪声,提高系统的鲁棒性和稳定性。
通过融合多个传感器的观测数据,可以减小各个传感器的误差,从而提高整个系统的精度和可靠性。
然而,多传感器融合在室内定位与导航中仍面临一些挑战。
首先,传感器的选择和布局是一个关键问题。
不同类型的传感器适用于不同的环境和场景,如加速度计适合测量停止和加速度信息,陀螺仪适合测量旋转和角速度信息。
因此,根据具体的应用需求,选择合适的传感器进行融合是非常重要的。
同时,传感器的布局也需要考虑到覆盖范围和空间分布的平衡。
其次,数据融合算法和模型的设计是多传感器融合的核心问题。
如何将不同传感器的数据融合在一起,并通过合适的算法和模型进行处理,是研究的重点和难点。
最后,多传感器融合技术的实时性和计算复杂度也是需要考虑的问题。
在实际应用中,定位和导航系统需要实时地处理大量传感器数据,并提供准确的定位和导航信息,因此需要高效的算法和计算方法来保证系统的实时性和性能。
针对这些挑战,研究者们在多传感器融合的室内定位与导航领域取得了一系列的研究成果。
用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器设计
用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器设计【摘要】本文旨在介绍三轴地磁导航传感器设计及其在组合导航系统中的应用。
通过对不同类型传感器的比较和选择,确定了适用于导航系统的最佳传感器。
设计了传感器的结构,并提出了适用于该传感器的信号处理算法。
随后,将传感器整合到导航系统中,并对其性能进行评估。
结论部分总结了设计成果,探讨了未来的发展方向,并提出了相关建议。
通过本文的研究,读者将了解三轴地磁导航传感器的设计原理及其在导航系统中的重要性,为相关领域的研究和应用提供了有益的参考。
【关键词】地磁导航传感器、组合导航系统、三轴、设计、传感器选型、结构设计、信号处理算法、导航系统整合、性能评估、成果总结、未来展望、结论与建议。
1. 引言1.1 背景介绍三轴地磁导航传感器是一种可以通过地磁场检测自身位置和方向的传感器,被广泛应用于航空航天、船舶、车辆等领域的导航系统中。
随着人们对导航精度和稳定性要求的不断提高,传统的导航系统已经不能满足需求。
研究和设计一种性能优越的三轴地磁导航传感器成为了迫切需要解决的问题。
目前市面上已有一些三轴地磁导航传感器产品,但仍存在精度不高、稳定性差、能耗大等问题。
为了解决这些问题,本文旨在研究设计一种高性能的三轴地磁导航传感器,并将其应用于组合导航系统中。
通过传感器选型、结构设计、信号处理算法优化、导航系统整合等步骤,提升导航系统的性能和稳定性。
本文将从背景介绍、研究意义和目的三个方面入手,详细阐述为何需要研究设计三轴地磁导航传感器,以及研究的意义和目的。
希望通过本研究的成果,能够为导航系统的发展和应用提供技术支持和指导。
1.2 研究意义地磁导航传感器作为组合导航系统中的重要组成部分,具有重要的研究意义。
地磁导航传感器能够通过检测地球的磁场来实现定位和导航功能,相较于其他传感器具有更好的环境适应性和稳定性。
其在无人驾驶、航空航天、海洋探测等领域具有广泛的应用前景。
地磁导航传感器的设计和优化能够提高导航系统的精度和稳定性,从而为终端用户提供更加可靠的导航体验。
多传感器融合技术在无人驾驶汽车中的实现研究
多传感器融合技术在无人驾驶汽车中的实现研究随着科技的进步和人们对交通安全的需求,无人驾驶汽车成为了当前热门的研究和发展领域。
在实现无人驾驶汽车的过程中,多传感器融合技术起到了至关重要的作用。
本篇文章将重点探讨多传感器融合技术在无人驾驶汽车中的实现研究,并针对其在感知、决策和控制等方面的应用进行分析和讨论。
感知是无人驾驶汽车实现自主导航的基础,因此准确的感知环境和检测其他交通参与者的能力对于无人驾驶汽车来说至关重要。
为了实现高精度的感知能力,无人驾驶汽车常常使用多种传感器,如激光雷达、毫米波雷达、摄像头和超声波传感器等。
这些传感器各具特点,可以提供不同方面的数据。
使用单一传感器往往难以满足高精度的感知需求,因此多传感器融合技术的应用显得尤为重要。
多传感器融合技术可通过将不同传感器获得的信息进行融合处理,从而提高感知的准确性和鲁棒性。
其中,数据融合是实现多传感器融合的核心技术,包括特征融合、决策融合和容错融合等。
特征融合主要关注的是如何将不同传感器获得的特征信息进行合理整合,以获得更准确、更全面的环境感知结果。
而决策融合则是在感知结果的基础上,通过融合不同传感器获得的决策信息,以更好地指导汽车的行驶策略。
容错融合则是为了提高无人驾驶汽车的鲁棒性,在某个传感器失效或出现异常时,仍能有效地实现车辆的安全行驶。
在无人驾驶汽车的感知中,激光雷达、毫米波雷达和摄像头是应用最为广泛的传感器。
激光雷达可以提供高精度的三维空间数据,用于感知道路、障碍物和交通标志等;毫米波雷达能够实时检测车辆周围的物体信息,用于实现短距离的障碍物检测;摄像头则能够获取道路标志、车辆和行人的图像信息,用于实现车辆的目标检测和分类识别等。
通过将这些传感器获得的信息进行融合处理,无人驾驶汽车可以更准确地感知到周围的环境。
在决策和控制方面,多传感器融合技术可以提供更多的信息用于车辆路径规划、决策和控制。
在无人驾驶汽车的路径规划中,多传感器融合技术可以获取到车辆周围的交通情况、路面状况等信息,从而实现智能的路径规划。
用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器设计
用于组合导航系统的三轴地磁导航传感器设计随着无人系统的发展以及对导航精度的要求不断提高,越来越多的关注被集中在地磁导航传感器上。
地磁导航传感器可以通过测量地球磁场的变化来确定无人系统的方向和速度。
本文旨在介绍一种用于组合导航系统的地磁导航传感器的设计。
一、传感器原理地球是一个磁体,可以产生磁场,磁场的强度和方向在地球各个位置是不同的。
地磁导航传感器通过测量地磁场的变化来确定无人系统的方向和速度。
当无人系统运动时,它会产生一些旋转,这些旋转会导致陀螺仪输出信号的变化。
这些变化将被用于计算无人系统的角度和速度。
地磁传感器也会产生一些输出信号,这些信号会根据地球磁场的变化发生变化。
这些变化将被用于确定无人系统的方向。
二、传感器设计用于组合导航系统的地磁导航传感器必须是精确和可靠的。
为了实现这一目标,以下设计考虑因素应该被考虑:1、地磁传感器的选择一般来说,地磁传感器应具有高灵敏度和高分辨率。
此外,为了确保可靠性和稳定性,传感器应该是不受环境干扰的。
2、陀螺仪选择陀螺仪应该有高精度和高稳定性。
此外,陀螺仪应该有快速的响应时间,以便在无人系统急转时提供准确的测量数据。
3、嵌入式软件的编写嵌入式软件是用来处理传感器数据的。
为了确保最高精度和可靠性,软件应该有高分辨率和高采样频率。
4、传感器布置传感器应该被布置在无人系统的正中心,以确保最准确的数据读数。
在布置传感器时,应注意避免磁性和电器干扰。
5、传感器校准传感器应该进行校准来消除误差。
传感器校准的过程应该是简单和完全自动化的,以确保精度和可靠性。
三、总结地磁导航传感器是用于无人系统导航的核心组件之一。
本文介绍了一种用于组合导航系统的地磁导航传感器的设计。
地磁传感器和陀螺仪是这种传感器的主要组成部分。
传感器的设计应该考虑精确度,可靠性,稳定性和灵敏度。
在传感器布置时,应该避免干扰,传感器应该进行校准以消除误差。
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0引 言
对自主性、可靠性、精度等要求高的车辆导航应用场 合,常使用多传感器组合导航系统。尤其在军用场合。组合 导航更是首选方案。惯性导航系统(INS)可以完全自主的 提供全面的导航信息,但其误差会随着时间不断积累。全 球卫星定位系统(GPS)定位范围广、精度高,其缺点是容易 发生信号遮挡及干扰:对它们进行数据融合。构成INS/ GPS组合导航系统,能够取长补短,充分发挥各种导航子系 统的优点,得到高精度、高可靠性的车辆导航系统u]。
图1 SINS/里程计/GPS组合结构
1.2系统状态方程
惯导系统的导航坐标系取为地理坐标系,惯导误差方
程作为组合导航系统的状态方程。由于地面车辆在高程上
变化较小,故忽略高度通道。状态方程如下
文f)=F(f)X(f)+w(£)
(1)
X----[脚枷8r岛‘V]矗。。为系统状态变量,包括三
维姿态角误差釉=[虹扎,5U]、二维速度误差、By----[占魄 曲一]二维位置误差静=[如叛]、三维陀螺常值漂移分
量岛=[£*eb e。]、三维陀螺马尔科夫漂移分量矗=[£。
b e。]和二维加速度计零偏分量V----[V, V,],共115
个状态变量;F(£)为系统动态矩阵;w(f)为系统噪声。认为
是白噪声。
1 F:r Fw Fs
(2)
Los×7 fkJl5×15‘
式中:F。为对应INS系统7个基本导航参数的系统阵,详
向角之差作为外部观测量。z2=[帅Ⅳs一嘶,。],y表示航向
角。将观测误差归入观测噪声,可得系统量测方程为
Z0=H2IXI+屹I
(6)
观测矩阵
I-/2I=Eo 0 1 0l×12]lXl5
(7)
式中:屹为观测噪声。
1.3.3里程计观测
对于在道路上正常行驶的车辆,可以假没车辆不会从
万方数据
·688·
0 037.矿在导航坐标系的投影为
',D=C矿
(8)
式中:c=为体坐标系到地理坐标系的坐标变换矩阵,由 SINS解算得到,则里程计测得的速度在导航坐标系投影与 SINS速度的差为砷3
圈斜降蔓计卅扩
确。为保证滤波过程正常进行,此情况下置R五1=0。即此时 刻z2观测不包含有用信息。若系统受较大干扰或遮挡导 致GPS无法定位时,置晨五’=0。同理,若里程计出现故障 不可使用时,置R五1=0。若GPS定位、定向及里程计都不 可使用时,式(16)退化为P『’=焉2一。,进而式(15)退化为 瓢=爱。。。即相当于信息滤波只执行时间更新方程,不进 行量测更新。
保证主系统和各子系统的相对独立性,易于故障隔离及维
护管理。
”
1 SINS/里程计/CPS定位定向仪组合 系统设计
1.1系统结构 系统结构如图1所示。惯性测量单元(IMU)测量车辆
运行的角速度和加速度,经力学编排后即可输出车辆位置、 速度、姿态。GPS定位定向仪可输出精度较高的位置、速度 及姿态角中的航向角和俯仰角,分别与SINS相应输出作差 构成位置、速度观测量和姿态观测量;里程计的速度测量利 用SINS解算的姿态角经坐标变换后,即可得到导航坐标系 下的各轴向速度分量,与SINS速度输出作差即可构成速度 观测量。各观测量与SINS误差模型经信息滤波即可得到 SINS的各项误差估计。进而反馈回SINS的力学编排进行 反馈校正。当某一传感器不可用时。将其观测量的观测信 息矩阵置0,即此观测不包含有用信息.相当于此传感器被 断开。当GPS定位定向仪与里程计都不可用时,量测传感 器都被断开。此时SINS误差完全由SINS误差模型递 推得到。
量值。 观测矩阵如下。
。h。。:『-0掷;diag E1 1];0z×。1
(5)
L02×3:diag[1 1]:02×l。J伽
式中:r。为观测噪声。
1.3.2 GPS航向观测
GPS定位定向仪可以给出车体的航向角和俯仰角,由
于俯仰角相对误差较大,只利用GPS给出的航向角来校正
SINS。利用惯性导航系统给出的航向角和GPS系统的航
中图分类号:TN 967
文献标志码:A
Design and implementation of multi—sensor integrated navigation system of land vehicle
,XU Tian—lai,CUI Ping—yuan,CUI Hu-tao (Deep Space Exploration Research Center。Harbin Inst.of Technology,Harbin 150001,China)
Abstract:The accuracy of SINS/GP§compass will be decreased gradually when GPS is unavailable for a long time.Odometer is commonly used in land vehicles,its measurement of vehicle velocity can be integrated in— tO SINS/GPS-compass tO inhibit the divergence of SINS errors when GPS iS unavailable.The SINs/()dometer/ GPS-compass integrated navigation system is designed,and information filter is used tO fuse these sensors data. The SINS/odometer/GPS-compass system is implemented based on the PC/104 hardware architecture and rood— ular software architecture.The actual experiments have shown that SINS/Odometer/GPS-compass system can inhibit the divergence of SINS errors,maintaining smaller error level than SINS/GPS only,especially during long GPS outages.Those prove that this system is effective and practical.
计并对SINS作反馈校正。当GPS不可用时,利用里程计辅助SINS。使用基于PC/104的硬件结构和模块化的
软件结构。对系统进行了软、硬件的实现。实验结果证明,在GPS无效时间段内,该系统可以抑制SINS误差发
散,并把误差限制在较小水平,是一种实用的车栽组合导航系统。
关键词:组舍导航;SINS;里程计;GPS定位定向仪;信息滤波
GPS解算的高精度位置、速度、姿态信息辅助SINS;当
GPS不可用时,利用里程计辅助SINS,提高GPS无效时的
系统精度。在数据融合算法上使用信息滤波,易于对某一
量测信息出错情况进行处理。并对系统软,硬件进行了研
制,使用了基于PC/104的硬件结构和模块化的软件结构。
GPS定位定向仪和里程计通过串行口与导航计算机交互,
·687·
置、速度误差。文献[3—4]使用自适应模糊神经推理系统
建立INS位置与位置误差之间的模型。另一类方法是使用
其它的导航传感器辅助SINS,提高系统在GPS无效时间段
内的精度。文献[5]利用地面车辆的运动学约束提供的速
度观测辅助INS,文献1-63利用磁罗盘的航向观测和高度传
感器的高度观测辅助INS。由于里程计误差不随时间积
1NS/GPS组合导航系统长时间运行的精度仍然更多 地依赖于GPS。对车载GPS/INS导航系统来说,基于成本 考虑,一般使用由中低精度的惯性测量单元(IMU)构成的 捷联惯性导航系统(SINS)。当遮挡或人为干扰等原因导 致GPS不可用时,由于SINS误差随时间积累且得不到校 正,系统精度将会迅速降低。为了解决此问题,一类方法是 采用智能的方法建立尽量符合实际情况的系统误差模型, 当GPS不可用时,使用系统误差模型进行误差补偿。文献 [2]使用基于人工智能的分段前向预测建立INS速度与速 度误差之间模型,当GPS不可用时,使用RBF预测INS位
累,可以测得较精确车速,所以可以使用其速度观测对
SINS进行辅助o”.
由于里程计成本较低,经过适当改造,即可将其整合
迸SINS/GPS组合导航系统,提高系统在GPS无效时的精
度。基于上述考虑,本文设计了车载SINS/里程计/GPS
定位定向仪组合导航系统,利用GPS解算的定位,定向信
息和里程计的速度信息辅助SINS。当GPS可用时,利用
见文献t-S]。E和F。分别为
Ga
0一I
Fs 2 0:。。0。[G]2×2 f
(3)
02×a 0z×3
0z×2
7×8
式中:c=表示体坐标系到地理坐标系的坐标变换矩阵。
[G]。。表示由Q的前两行前两列构成的2×2方阵。
.FM=diag t01。。一1/L一1/L一1/L 0l×2j L、L、T。分别为三个轴向陀螺时间常数。Diag表示由
车载多传感器组合导航系统设计与实现
。徐田来,崔平远,崔祜涛
(哈尔滨X-业大学深空探测基础研究中心,黑龙if-哈尔滨150001)
摘要:针对捷联惯性导航系统(SINS)和全球卫星定位系统(GPS)构成的车载组合导航系统在GPS无效时
精度迅速下降的问题,设计了车裁SINS/里程计/GPS定位定向仪组合导航系统,使用信息滤波进行SINS误差估