实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术
自动驾驶组合导航(1)
自动驾驶组合导航1卫惯组合导航需求逐渐刚性，百亿级市场已来临1.1. GNSS与IMU融合可提供稳定的绝对位置信息全球卫星导航系统（GNSS）是能为地球表面或近地空间任何地点提供全天候定位、导航、授时的空基无线电导航定位系统。
美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）、欧盟的伽利略卫星导航系统（Galileo）以及我国的北斗卫星导航系统（BDS）是全球四大卫星导航定位系统。
受多路径效应、对流层折射等因素影响，普通GNSS单点定位精度一般在5-10米（实际普通GNSS在开阔地带单频单模单点定位精度约为2. 5米）。
为提高卫星导航系统的定位精度，出现了高精度卫星定位技术，主要包括以基于网络RTK技术的连续运行参考站系统（CORS）为代表的地基增强技术、以美国广域增强系统（WAAS）为代表的区域星基增强系统以及基于实时精密单点定位技术（PPP）的商业全球星站差分增强技术。
惯性导航系统（INS）属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。
惯性导航系统的核心部件为陀螺仪和加速度计，利用载体先前的位置、惯性传感器测量的加速度和角速度来确定其当前位置。
给定初始条件，加速度经过一次积分得到速度，经过二次积分得到位移。
角速度经过处理可以得出车辆的俯仰、偏航、滚转等姿态信息，利用姿态信息可以把导航参数从载体坐标系变换到当地水平坐标系中。
惯性导航系统有自主导航、不受外部依赖、输出频率高（大于IoOHZ）等优点。
定位精度取决于陀螺仪、加速度计等惯性传感器的测量精度，高性能IMU价格昂贵。
惯性导航定位误差会随着时间不断累积，导致位置和姿态的测量结果偏离实际位置，因此无法用来做长时间的高精度定位。
因此，通常采用惯性导航系统作为GNSS信号丢失时的补偿，以使导航系统功能连续。
惯性导航起源于军工领域，因其成本高，长期用于国防和商用航空航天领域，相关模组器件主要由我国军工企业研发制造，产品以高精度战术级器件为主（包括激光惯性导航、光纤惯性导航和高精度MEMS惯性导航）。
车辆导航系统中基于三维电子地图的单GPS车道级定位方法研究
出 了多种 定 位 方法 ， 中差 分 定位 方 法是 较 有效 其
的方法 之一 Ｌ 。然而建 设和 维护 差分基 站需 要大 １ ］
其无法 表达立 交桥 和高架桥 等交通 实体 复杂 的层
次结 构 ， 因此 在这 些 特殊 地点 采 用 二维 电子 地 图 显示最佳 行驶路 径 ， 易给驾 驶员 造成误 导 现象 ， 容 导致 出行 成本 和 出行 时 间 的增加 ， 重要 的是 会 更 降低用 户 对 车载导 航 装置 的 信任 程 度 ， 而影 响 进 交 通诱导 系统 的实施效率 。采 用三 维 电子地 图显
关键词
交 通 运输 系统 工程 ； Ｇ Ｓ虚 拟查 分 ； 程辅 助 ； 撞 检 测 ； 维 电子 地 图 单 Ｐ 高 碰 三
文 献 标 识 码 ： Ａ
中 图法 分 类 号 ： ９ Ｕ４ ２
０ 引 言
车载导航 装置 是交通诱 导 系统 的重要 组成 部
分， 高程辅 助和 碰撞 检测技术 相结合 的方式 ， 高 提
限性 ， 不符合 实 际的 。 是
示 复杂交 通环境 ， 诱导驾 驶员 的行驶 方 向 ， 是避 免
二 维 电子 地 图缺 陷的较好 途径 。地 面三维 导航 系 统 是 车载 智能 导航 终端 的发展 方 向， 国 内外 学 是
本 文对三 维 电子地 图的路 网拓扑关 系和数 据
组织 形式 进行设 计 ， 以长 春市西解 放立交 桥为 例 ， 建立 了三 维地 图数 据库 ， 在此 基 础上 对 三维 电子 地 图车 道级 定 位 问题 进 行 了数 学抽 象 ， 通过 对 虚 拟 差分 技术 ， 高程 辅 助技术 和 碰撞 检 测技 术 的 研 究 ， 出 了一种 新 的适 用 于三 维 电子 地 图 的高精 提 度 车辆 定位 方 法 ， 并基 于实 际路 网和 高精 度 差 分
车载导航系统的原理及方法(104页)
车载导航系统的原理及方法第一部分：导航系统概述随着汽车技术的不断进步，车载导航系统已经成为现代汽车不可或缺的一部分。
它不仅能够帮助驾驶员准确、安全地到达目的地，还能提供实时的交通信息、天气状况以及周边兴趣点等丰富信息。
本部分将简要介绍车载导航系统的发展历程、基本原理以及常见功能。
一、车载导航系统的发展历程车载导航系统的发展可以追溯到20世纪70年代，当时美国海军研发了一种名为LORAN（Long Range Navigation）的无线电导航系统，用于军事目的。
随后，随着全球定位系统（GPS）的诞生，车载导航系统开始进入民用领域。
90年代，车载导航系统逐渐普及，成为汽车制造商的标配之一。
如今，随着智能手机和互联网的普及，车载导航系统与移动设备的结合越来越紧密，为驾驶员提供了更加便捷、智能的导航服务。
二、车载导航系统的基本原理车载导航系统的工作原理主要基于全球定位系统（GPS）。
GPS由一组卫星组成，这些卫星不断向地面发送信号，地面接收设备通过接收这些信号来确定自己的位置。
车载导航系统中的GPS接收器接收卫星信号，计算出车辆的当前位置，并通过车载显示屏将信息呈现给驾驶员。
除了GPS，车载导航系统还可能使用其他辅助定位技术，如惯性导航系统（INS）、地磁导航系统（MNS）等，以提高定位精度和稳定性。
三、车载导航系统的常见功能1. 路线规划：车载导航系统可以根据驾驶员输入的目的地，计算出最优的行驶路线，并实时显示在车载显示屏上。
2. 实时交通信息：通过与交通信息中心的数据连接，车载导航系统可以实时获取道路拥堵、事故、施工等信息，帮助驾驶员避开拥堵路段。
3. 语音导航：车载导航系统支持语音输入和输出，驾驶员可以通过语音指令查询目的地、路线等信息，系统也会以语音形式提示驾驶员行驶方向。
4. 周边兴趣点查询：车载导航系统可以提供周边餐厅、加油站、酒店等兴趣点的信息，方便驾驶员在行驶过程中找到所需服务。
5. 地图更新：车载导航系统支持地图更新功能，驾驶员可以定期最新地图数据，确保导航信息的准确性。
车载导航系统考核试卷
B.车载电视
C.车载冰箱
D.天线
14.车载导航系统中，以下哪个功能可以帮助驾驶者避免违章？（）
A.实时路况
B.电子狗
C.倒车雷达
D.车辆监控
15.以下哪个操作不属于车载导航系统的基本操作？（）
A.查找目的地
B.设置路线偏好
C.更换导航仪电池
D.查看实时路况
16.车载导航系统中，以下哪个功能可以帮助驾驶者了解前方道路情况？（）
A.触摸屏操作
B.语音识别
C.夜间模式
D.多语言支持
11.车载导航系统可能支持以下哪些类型的地图视图？（）
A. 2D视图
B. 3D视图
C.卫星视图
D.夜间视图
12.以下哪些情况可能导致车载导航系统无法正常工作？（）
A.天线损坏
B.信号干扰
C.导航软件故障
D.车辆电池耗尽
13.车载导航系统可能提供哪些类型的兴趣点搜索功能？（）
5.车载导航系统中的实时路况功能可以实时显示当前交通流量和速度。（）
6.车载导航系统中的电子狗功能主要用于监测雷达测速。（）
7.车载导航系统在夜间模式下的屏幕亮度会自动降低，以减少对驾驶者的视觉干扰。（）
8.所有车载导航系统都具备自动驾驶辅助功能。（）
9.车载导航系统可以通过车联网功能与其他车辆共享交通信息。（）
二、多选题
1. ABCD
2. ABCD
3. ABC
4. ABC
5. ABCD
6. ABC
7. ABCD
8. ABCD
9. ABCD10. ABCD1来自. ABC12. ABCD
13. ABCD
14. ABCD
15. ABC
组合导航定位的基本原理
组合导航定位的基本原理
组合导航定位的基本原理是通过将多个传感器的信息进行组合，以提供更准确、鲁棒的定位结果。
这种方法通常使用不同类型的传
感器，如全球定位系统（GPS）、惯性导航系统（INS）、地面参考站、惯性测量单元（IMU）等。
这些传感器提供的信息经过组合和融合，可以弥补彼此的局限性，从而提高定位的精度和可靠性。
组合
导航定位的基本原理是利用多传感器的信息相互校准和补偿，以实
现高精度、鲁棒的定位结果。
通过对传感器数据进行融合和处理，
可以减少误差和提高定位的准确性，从而满足不同应用场景对定位
精度的要求。
这种方法在航空航天、自动驾驶、室内定位等领域得
到广泛应用，为定位技术的发展提供了重要的支持。
adas 原理
adas 原理
adas原理是基于传感器与计算机视觉算法的综合应用，通过获取环境信息并对其进行处理，从而实现识别、感知和决策等功能。
具体而言，adas系统包括多个传感器，如摄像头、雷达和激光雷达等，用于收集车辆周围的信息。
其中，摄像头是adas系统中最为重要的传感器之一。
它可以
利用计算机视觉算法对图像进行处理，识别出路标、车道线、交通标识、行人、车辆等目标。
借助摄像头的高分辨率和广角视野，adas系统能够实时获取丰富的场景信息。
另外，adas系统还使用雷达和激光雷达传感器，来获取车辆周围的距离和速度等数据。
雷达常用于测量车辆与物体之间的距离，而激光雷达则可以制作三维地图，进一步提高目标检测和跟踪的准确性。
adas系统还应用了计算机视觉算法，通过对传感器数据的处理和分析，从中提取特征，并使用机器学习等方法进行目标识别、跟踪和行为预测。
这些算法可以对车辆周围的环境进行感知，并为驾驶员提供相关的警告和辅助功能，如自动刹车、车道保持辅助、交通标示识别等。
整个adas系统的原理是将不同传感器获取的数据进行融合和
处理，将其转化为可供理解和决策的信息，为驾驶员提供安全、舒适和方便的驾驶体验。
同时，adas系统为自动驾驶技术的发展奠定了基础，将来有望实现更加智能和自动化的驾驶模式。
自动驾驶定位导航技术概述
自动驾驶定位导航技术概述一、概要作为自动驾驶的重要组成部分，高精度定位导航技术是自动驾驶汽车安全行驶不可或缺的核心技术之一，在车辆横向/纵向精确定位、障碍物检测与碰撞避让、智能车速控制、路径规划及行为决策等方面发挥着重要的作用。
相较于有人驾驶驾驶员可以凭借双眼与记忆获取周围的可行驶区域、道路边界、车道线、障碍物、交通规则等详细信息，目前自动驾驶汽车的环境感知传感器与算法还无法达到与人类驾驶员同样的感知性能，因此自动驾驶汽车就需要高精定位、高精地图、联合感知等定位导航技术的支持。
目前常用的定位技术包括轨迹推算(DR)、惯性导航技术(INS)、卫星导航定位技术、路标定位技术、地图匹配定位技术(MM)以及视觉定位技术等。
然而，这些定位导航技术在单独应用时均存在一些无法避免的问题。
自动驾驶车辆对定位系统性能的要求与车辆的行驶速度密切相关。
相关标准法规规定，乘用车行驶最高车速不得超过120km/h，客车最高设计车速不应大于100km/h。
基于目前的自动驾驶汽车整体技术水平和车辆限速要求，自动驾驶乘用车的最高车速不宜超过90km/h，自动驾驶客车的最高车速不宜超过70km/h。
一般情况下，有人驾驶车辆距离道路一侧路牙的安全行驶距离约为25cm，而自动驾驶汽车必须在行驶25cm的时间内更新一次定位信息且定位精度要小于等于25cm，否则就有可能导致车辆超出道路边界发生事故。
按照最高车速90km/h计算，车辆行驶25cm用的时间是0.01s，根据公式f=1/t，则定位信息更新频率为100Hz。
因此定位信息更新频率需要大于等于100Hz，定位精度需要小于等于25cm才能保证车辆行驶安全。
目前，常用的定位导航系统均无法满足上述指标。
比如惯性导航定位技术存在定位误差随时间累积、长时间内不能保证足够的导航精度的问题;卫星定位导航技术存在多路径、卫星信号遮挡和更新频率低等问题等。
正因为单一一种定位技术均存在一定程度上无法克服的弱点，所以研究组合导航就成为时下的热点。
GNSS+IMU+MM车载高精度组合导航定位系统
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。 其中偏航重算和无法定位主要是GNSS定位原理决定，GNSS定位精度受观测环境影响，难以改善；对于抓路错误，直接原因是正确道路与 误抓道路相隔太近，受定位精度限制无法区分；根本原因是只使用位置信息进行抓路，没有发挥其它数据的价值。
技术优势局限gnss全局绝对定位定位精度高信号易受干扰不能解决通视问题imu输出连续可靠无需外部依赖误差累计发散自身无法定位mm位置约束场景化自身无法定位只能提供导航参考根据主流这三种定位技术进行融合提出gnssimumm方案依靠算法dr数据poshead提高定位的可靠性
GNSS+IMU+MM车载高精度组合导航定位系统
依靠于自主研发的高精度定位算法，根据车载载体当前运行环境，系统自适应对当前卫星质量进行评估，依据卫星质量进行组合导航。 当卫星条件良好时，以卫星导航为主，结合高精度RTK算法，实时定位精度≤±2.5cm，测速精度优于0.03m/s；当卫导无法正常工作 时，以惯性导航为主导，3S内精度保持厘米级，10S内精度保持米级。
3.技术方案 以上介绍的关键技术中，在场景覆盖以及精度上，各有所长，互相补充。
根据主流这三种定位技术进行融合，提出GNSS+IMU+MM方案，依靠算法(DR)+数据(POS/HEAD)提高定位的可靠性。 从上述车载定位的几大问题，可以逐步拆分解决：
数据融合：这一部分主要是计算GNSS模块输出的位置、速度、时间和航向信息，将其数据传递至数据处理终端进行实时数据融合计算，判 定当前GNSS数据质量的好坏，根据其数据质量组合不同的定位判断策略。 器件补偿：在GNSS信号质量不好或无法定位的时候，只能依靠IMU的DR算法进行补偿。补偿模块的主要功能是利用GNSS数据来补偿速度 敏感器误差参数（比例因子）和IMU的误差参数（陀螺仪天向比例因子和陀螺仪三轴零偏）。补偿的目的是在无GPS信号或弱GPS信号的场 景，仅靠DR算法也能得到较为可靠的导航信息（通常短时间也能保证厘米级定位）。
GPS车载定位系统技术方案
天津市滨丽园混凝土有限公司GPS车载定位监控系统建议书2010年 6 月第一章GPS 定位系统GPS 监控是结合了GPS 技术、无线通信技术(GSM/GPRS/CDMA) 、图像处理技术及GIS 技术，用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时监控的一门技术。
功能实现介绍如何实现GPS 监控功能要实现GPS 监控功能必须具备GPS 终端、传输网络和监控平台三个要素，这三个要素缺一不可。
通过这三个要素，组成三层结构的监控系统，使用在车辆调度监控领域，可以提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能；使用在对人宠物的跟踪领域，可以提供对老人、小孩及宠物的跟踪、老人、小孩遇到突发事件时的求救等功能。
GPS 监控的三要使用为：GPS 终端、监控平台、传输网络等。
GPS 终端GPS 终端是GPS 监控系统的前端设备，一般隐秘地安装在各种车辆内或佩带在人或宠物身上，GPS 终端设备主要由主CPU 、GPS 模块、GPRS 模块、I/O 接口及外围电路组成。
监控平台监控平台是GPS 监控的核心，是远程可视指挥和监控管理平台，一旦在车辆上安装GPS 监控设备或者在人身上佩带了GPS 监控设备，设备上的GPS 模块会实时地将车或人的位置信息通过无线网络发送到监控中心，在监控中心的电子地图上可以看到车辆、人或宠物所在的直观位置，监控中心可通过无线网络对车辆、人或宠物进行远程监控，也可对设备进行设置，例如通过下发指令设置上传间隔、远程重启设备等。
传输网络可使用GPRS 无线通信网络或CDMA 无线通信网络，也可以使用短信方式进行数据传输。
GPS 监控系统功能及特点概述GPS 监控功能（ 1 ）立即查询当监控中心发出立即命令之后， GPS 终端及时上传车辆、 人或宠物的位置信息 （包 括经度、纬度、方位角、速度、卫星数等信息）及状态信息。
（ 2 ）远程跟踪监控中心可在监控软件上对 GPS 终端进行定时跟踪设置，可设置某一固定时间 上传位置信息和状态信息，一旦设置成功， GPS 终端将根据监控中心所下发的指令 请求及时上传监控中心所需要的信息。
车辆gis定位解决方案
车辆GIS定位解决方案简介车辆定位系统是车辆管理的重要组成部分，通过技术手段对车辆进行实时监控、管理和控制，可以有效提高车辆运营效率和管理水平。
而其中，GIS（地理信息系统）作为一种强大的空间信息处理工具，可实现对车辆运行状态、位置信息等数据进行有效的空间分析和可视化展示，为车辆管理提供更准确、更全面的信息支持。
本文将介绍车辆GIS定位解决方案的技术原理、特点和应用案例，以供相关领域从业者参考。
技术原理车辆GIS定位系统主要通过以下技术实现：1.GPS定位技术GPS（全球卫星定位系统）是目前最主流的车辆定位技术，能够实现对车辆位置、移动速度等信息进行高精度的定位和跟踪。
车载GPS设备将车辆位置信息上传至管理平台，通过与地图等数据结合，实现对车辆位置的实时监控和数据分析。
2.GIS数据处理技术GIS是一种基于地理位置信息的独立软件系统，能够在空间上对地球表面的自然和人为现象进行高效管理、分析和展示。
在车辆GIS定位系统中，可以利用GIS技术整合车辆位置信息、地图数据和其他相关数据，实现对车辆实时位置、行驶轨迹、行驶路线等信息的可视化展示和分析。
3.数据通信技术车辆GIS定位系统的关键在于通过数据通信技术实现与车载设备之间的数据交互。
操作人员可以通过与车载设备建立的3G/4G等通信网络，对车辆进行实时监控、指令下达和数据获取，从而实现对车辆的有效管理和控制。
特点车辆GIS定位系统具有以下特点：1.实时监控车辆GIS定位系统能够实现对车辆位置、移动速度等信息的实时监控，让车辆管理者及时了解车辆运营情况，发现问题并及时处理。
2.高精度定位车辆GIS定位系统通过GPS等高精度定位技术，能够实现对车辆位置的高精度定位，为车辆管理提供准确的信息支持。
3.大数据处理车辆GIS定位系统不仅能够处理车辆位置、行驶轨迹等数据，还能对数据进行有效的空间分析和可视化展示，方便操作人员进行数据分析和决策。
4.多种应用场景车辆GIS定位系统可以应用于物流、出租车、公交等多个领域，方便车辆管理和运营，提高运营效率和管理水平。
车道级导航技术原理_概述及解释说明
车道级导航技术原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述车道级导航技术是现代导航系统中的一项重要技术，它能够提供准确、实时且个性化的导航信息。
与传统的整体导航相比，车道级导航技术能够更加精细地识别和跟踪车辆所在道路上的具体车道，并提供关于转弯、变道等操作的准确引导。
本文旨在对车道级导航技术的原理进行概述和解释，通过对其基本原理、应用领域以及相关技术概述的介绍，帮助读者全面了解该技术并认识到其在自动驾驶、车辆安全和交通管理等方面的巨大潜力。
1.2 文章结构本文按照以下结构进行组织和阐述。
首先，在引言部分，我们将给出对该文章研究背景和目标的介绍。
然后，在第二部分“车道级导航技术原理”，我们将定义该技术并简要概述其背景。
接下来，我们通过“导航技术概述”一节介绍GPS 定位系统和车载传感器技术等基础内容，为读者提供必要的背景知识。
在第四部分“车道级导航技术详解”中，我们将深入探讨视觉识别技术、车辆传感器融合定位和数据处理与决策算法等方面的具体原理和方法。
最后，我们将通过“结论总结”一节，总结文章内容并展望该技术的发展方向。
1.3 目的本文的目的是全面介绍车道级导航技术，并对其原理进行详细解释。
通过对该技术背景、基本原理和应用领域的介绍，读者可以了解到车道级导航技术在提升驾驶体验、增强交通安全以及推动智能交通系统发展方面所起到的重要作用。
同时，该文章还将涵盖实际应用案例分享和评估结果展示等内容，旨在为读者提供更加直观和具体的了解。
最终，希望通过本文的阐述，引起读者对于该领域的兴趣，并促进相关研究和应用的进一步发展。
2. 车道级导航技术原理：2.1 定义与背景：车道级导航技术是一种通过获取车辆所在车道的位置和方向信息，提供高精度地图匹配及车辆定位的技术。
在传统导航系统中，通常只能提供整体的路线规划和定位功能，而缺乏对具体车道的准确定位和引导。
而车道级导航技术则更加细致和精确，可以提供针对具体车道的数据，并增强驾驶员的导航体验。
第二单元+项目3《车载导航指引路线-—物联网定位技术》2024-2025学年安徽版信息技术八年级上册
项目3 车载导航指引路线
项目准备 项目实施 素养提升 拓展评价
运用定位规划路线
定位与路程 在导航中输入要去的终点位置，看看有几 条路线，选择一条最优路线，记录在下表中。
活动记录
定位位置：_______________
终点位置：_______________ 推荐路线： 路线（1） 路线（2）
结论： 通过 位置和 位置，就可以确定行程的 。
第2单元 探究旅行便捷奥秘
项目3 车载导航指引路线
项目3 车载导航指引路线
项目准备 项目实施 素养提升 拓展评价
运用定位确定位置
获取位置 打开手机导航软件，根据下图提示， 选一选。
定位对象： □人
□车
□ 手机
信息类型： □ 文字 □ 图片 □ 位置
与实际距离是否有偏差： □ 有 □ 没有
使用导航软件时，地 图中都会出现类似 标识，它会随着我们 的移动而发生方向和 位置的变化。
➢ 已知条件：AB 间路程 1.2 千米 预计速度 60 千米/时
➢ 时间：________________________ 预计达到时间：________________。
第2单元 探究旅行便捷奥秘
项目3 车载导航指引路线
项目准备 项目实施 素养提升 拓展评价
运用定位预测路况
定位与道路拥堵关系 如下图所示路段，使用A导航 软件的车有100辆，使用B导航软件的车只有2辆， 显示的路况信息会一样吗？为什么？
第2单元 探究旅行便捷奥秘
项目3 车载导航指引路线
项目准备 项目实施 素养提升 拓展评价
运用定位确定位置
寻找影响定位的因素 使用导航时，定位会受到诸多因素的影响，阅读知识贴 士内容，说一说下表所列举的问题原因。
导航确定车道位置的原理__概述说明以及解释
导航确定车道位置的原理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述导航系统在现代车辆中起到关键作用，它能够确定车辆所在的准确位置，并为驾驶者提供准确的导航指引。
通过使用卫星定位系统、三角测量原理和车载传感器等技术，导航系统能够实时跟踪并分析车辆所处的道路情况，从而确保驾驶者行车安全、提高行车准确性，并为驾驶者带来便利。
1.2 目的本篇文章旨在详细介绍导航确定车道位置的原理，并阐述导航系统在车辆中的重要性。
通过对卫星定位系统、三角测量原理和车载传感器等技术进行解析，我们可以更好地理解导航系统工作原理，并了解不同的车道位置确定方法与技术。
同时，我们还将总结当前技术的优势和局限性，评估未来发展趋势，并探讨可能的改进方向。
1.3 结构本文将按照以下结构进行叙述：- 引言：概述文章内容、目的以及结构。
- 导航在车辆中的重要性：论述导航系统对于驾驶安全性、行车准确性和行车便利性的重要作用。
- 导航系统工作原理：介绍卫星定位系统、三角测量原理和车载传感器的工作原理及应用。
- 车道位置确定方法与技术：分析地图匹配技术、视觉识别系统和惯性导航系统的原理与使用情况。
- 结论与展望：总结当前技术的优势和局限性，评估未来发展趋势，并提出可能的改进方向。
通过以上结构，本文将全面介绍导航确定车道位置的原理、方法和技术，帮助读者深入了解现代车辆导航系统的运作机制，并对未来导航技术发展进行展望。
2. 导航在车辆中的重要性2.1 安全性因素导航在车辆中的重要性首先体现在安全性方面。
随着交通日益拥堵和道路条件的多样化，驾驶员需要准确、及时地获取导航信息来保证行车的安全。
导航系统可通过提供实时路况信息、交通事故警示以及避免危险区域等功能，帮助驾驶员避免潜在风险，从而降低交通事故发生的可能性。
2.2 准确性要求导航在车辆中的另一个重要方面是准确性。
驾驶员对于当前位置和目的地之间最佳路径的准确了解对于规划行程至关重要。
精确的导航系统能够提供最短路径规划、地图绘制、实时更新等功能，使得驾驶员能够高效地到达目的地，并节省时间和燃料消耗。
导航工程技术专业车载导航系统设计要点车载导航系统设计与优化的要点与方法
导航工程技术专业车载导航系统设计要点车载导航系统设计与优化的要点与方法车载导航系统作为现代车辆的重要附件，对于提供准确、实时的导航信息，以及提升行车安全和便利性起着重要作用。
在导航工程技术专业中，车载导航系统的设计与优化成为关注的焦点。
本文将探讨车载导航系统设计的要点和优化方法。
一、导航数据的准确性车载导航系统的准确性直接影响到其导航效果。
为了提高导航数据的准确性，需要考虑以下要点和方法。
1. 路网数据的完善：导航系统的核心是路网数据，包括道路拓扑结构、车道信息、道路限制等。
设计中需充分考虑不同道路类型和区域的路网特征，确保数据的完善和更新。
2. 定位技术的选择：车载导航系统的精准导航依赖于定位技术。
在设计中，需根据定位需求选择合适的技术，如GPS、惯性导航系统等，并结合地图匹配算法提高定位的精度和稳定性。
3. 实时交通信息的集成：为了提供更准确的导航，应将实时交通信息与导航系统集成。
通过实时获取道路拥堵、事故等信息，能够为驾驶者提供合理的导航建议和避开拥堵路段的策略。
二、导航算法的优化导航算法的优化是提高车载导航系统性能的重要方法。
以下是一些关键要点和方法。
1. 路径规划算法：路径规划是导航系统的核心功能，而算法的选择和优化直接决定了导航的准确性和效率。
设计中应考虑道路限制、实时交通等因素，采用高效的路径规划算法，如Dijkstra算法、A*算法等。
2. 动态重算策略：在实际驾驶中，经常会遇到交通拥堵、道路关闭等情况。
为了提供可靠的导航服务，应设计动态重算策略，及时根据实时交通信息进行路径重规划，并向驾驶者提供最佳的行驶方案。
3. 用户体验的优化：车载导航系统的使用者是驾驶者，因此在设计中应注重用户体验的优化。
通过界面友好、操作简单的设计，提供语音导航和多种导航方式选择等功能，使用户能够方便、舒适地使用导航系统。
三、人机交互设计的考虑人机交互设计是车载导航系统设计的重要环节，涉及到界面设计、功能布局等方面。
车载GPSDR组合导航系统的DR算法
车载GPSDR组合导航系统的DR算法摘要：随着城市交通道路系统的日益复杂，人们对车辆定位精度的要求也越来越高。
传统的车辆导航系统采用GPS（全球卫星导航系统）技术对车辆进行定位，但在现代大都市环境中，由于树木、立交桥、楼群的遮掩，GPS 信号会经常出现失锁和多径效应，导致其定位精度大大降低。
而航位推算技术（DR）有较强的独立性，同GPS 定位技术形成较强的互补。
因此对导航系统的DR算法的研究很有必要。
关键词：航位推算加速度计陀螺仪0 引言随着经济发展，汽车普及率越来越高，道路四通八达，城市间的交流日益频繁，人们活动范围不断增大。
在人们游玩休闲、工作出行场所都已经不限于在自己熟悉的地域里，加上各种立交桥、环岛、隧道、高速公路的修建，在行车到丛林山区时，不熟悉路线，找不到方位和目的地的情况屡见不鲜，车载导航系统以可接受的价位成为随车基本配备。
GPS系统是当今世界使用最广泛的卫星导航定位系统，无疑成为导航系统的核心。
但GPS系统存在易受干扰、动态环境中可靠性差以及数据输出频率低等不足，因此GPS/DR组合导航系统[1]无疑是在提高导航信息的精准度方面的一个途径，特别在无GPS信号和GPS信号微弱不足以提高导航数据时，DR运行，当然也可以是GPS和DR一起运行，因为DR完全自主，保密性强，并且机动灵活，具备多功能参数输出，但是存在误差随时间迅速积累的问题，导航精度随时间而发散，不能单独长时间工作，必须GPS不断加以校准，GPS和DR两者取长补短，构成一个整体。
本文主要介绍车载GPS/DR 组合导航系统[2]中的DR算法。
1 航位推算技术航位推算技术[3]（Dead Reckoning简称DR）是一种传统的跟踪导航算法，在获知载体当前时刻坐标位置的前提下，通过惯导元件取得的单位采样周期内载体移动的转向角和距离，进而可以推算出其在下一时刻的坐标位置。
由此可见，获得载体的行驶速度和相对转角后，就可以通过航位推算算法计算出该载体的坐标位置。
华测组合导航标定
华测组合导航标定卫星导航已给人们的生活带来极大便利,汽车导航仪、手机导航软件无不给我们的出行带来很多帮助。
随着我国自主XX卫星导航产业发展，未来会有更多卫星导航产品服务于我们的生活。
但是，目前消费类终端的卫星导航产品在精度和可用性上存在很多不足，例如定位精度较低、环境影响大(易受遮挡/干扰)。
比如在城市高楼林立的路上，你的车载导航仪很有可能出现严重的定位错误，高架桥下和立交桥路口等严苛环境下导航软件往往无能为力,这些缺陷在我国目前的消费类市场尚可以被人们勉强接受(发达国家车载导航仪已经多具备组合导航功能)，但这些性能缺陷使得现有车载导航模块无法满足智能交通领域等高端领域的要求，车机亚米级导航产品正服务于此类需求。
车机亚米级导航指实现车辆定位精度1m以内的导航定位技术和产品。
产品不但要求精度上实现亚米级定位，更要求在高楼林立城市峡谷、高架桥下、道路隧道等处均实现稳定无缝的导航定位。
我国北斗卫星产业蓬勃发展，随着各地XXXX系统的建立(14年底，国内超过100个城市完成北斗XXXX系统建立),在车机领域实现亚米级差分导航定位将是产业的趋势，同时也只有实现了亚米级的车辆定位才能解决特种车辆监控、智能交通及驾校培训等的定位需求。
目前，一般卫星导航模块定位精度为5~10m,这样的定位精度附加地图信息后可以满足日常生活的基本导航需求，但精度限制，无法区分车辆行驶车道、无法准确区分车辆路口位置，而准确位置信息(小于1m)正是很多车辆的监控的必然需求，如公交车对停靠站位置及行驶路线进行监控管理和智能交通公交优先的路口控制、驾校车辆的计时培训等。
卫星信号易被干扰，城市高楼、高架路和立交桥越来越多，车辆行驶中卫星信号受到遮挡、反射和干扰，这种情况下，卫星导航会无法定位或精度很差。
在大部分领域，车辆导航对可用性、稳定性要求甚至高于对精度要求，在城市路况下实现持续、稳定、无缝的导航定位，是车机亚米级导航定位产品的根本性能要求。
-学年全国高校教学基本状态数据库
附件：2010全国高校教学基本状态数据库明细表（10-11学年）表3-27 本科生教学效果责任部门：团委（二级学院提供相关材料。
13教务处提供，14体育部提供）学校成立以来下发的文件都可以，需列出文件目录，上交时须附文件电子档；多数系（院）未报，请重新收集整理。
（2）此项有报的：09-10：管理、化工、数学、音乐。
没有请写无。
2、责任部门：各二级学院（团委组织填报）1 / 23院（系）名称：地理科学系2 / 23（2）此项有数据的有：09-10：中文、旅游、外语、地理、法律、服装、数学、音乐、管理。
没有请写无。
3、责任部门：各二级学院（团委组织填报）院（系）名称：地理科学系3 / 23没有请写无。
4、责任部门：各二级学院（团委组织填报）院（系）名称：地理科学系4 / 23问没有请写无。
5、责任部门：各二级学院（团委组织填报）院（系）名称：地理科学系5 / 23问国家级期刊、省级期刊、学术期刊、CN类刊物、ISSN 类刊、核心期刊、校级刊物，系级的不用统计。
（3）级别为国家级、省级、市级、校级。
（4）此项有报的：09-10：服装、地理、管理、历史、数学、音乐。
没有请写无。
续续6 / 23续问（2）学生获取专利、获取专业资格证书人数、参加国际会议、国家级或省部级社会实践获奖等项目需有明细支撑，后面有增加相应的表格，请填写。
没有请写无。
表3-28-1 院（系）教学效果——本科生学科竞赛获奖情况责任部门：各二级学院（团委组织填报）院（系）名称：地理科学系7 / 23问创意奖等，级别为国家、省、市级，等级为一二三等、优秀。
（3）授予单位请补全，个人参赛的指导教师写辅导员。
（4）报的有09-10：服装、管理、经济、历史、数学、外语、计算机。
没有请写无。
表3-28-2 院（系）教学效果——本科生课外科技、文化获奖情况责任部门：各二级学院（团委组织填报）院（系）名称：地理科学系8 / 239 / 23问创意奖等，级别为国家、省、市级，等级为一二三等、优秀。
北斗车辆定位系统方案
北斗车辆定位系统方案简介北斗车辆定位系统是指通过北斗卫星系统获取车辆位置信息，实现对车辆进行实时、准确的定位和监控的一种技术方案。
该系统主要由车载终端、北斗卫星、地面监控站等组成。
系统原理北斗车辆定位系统主要是利用北斗卫星，通过向北斗卫星发送定位请求，北斗卫星将接收到的定位请求再发回给地面监控站进行处理，并反馈给车载终端。
车载终端通过实时接收到的卫星信息来确定车辆的位置，并将位置信息传输回地面监控站，实现对车辆的实时监控和定位。
系统构架北斗车辆定位系统主要由以下几个模块组成：•车载终端模块：主要负责接收卫星的信号信息，解析数据，并将解析过的数据传输给地面监控站。
•地面监控站模块：主要负责接收车载终端传来的数据，并进行处理和分析，最终将处理后的数据传输给用户端。
•用户端模块：主要为车主或者监管部门提供车辆定位、监控等服务。
实现方案北斗车辆定位系统的具体实现方案如下：1.车载终端模块采用北斗卫星定位技术和GPRS无线通讯技术，并配备数据存储装置。
车载终端通过北斗卫星获取车辆位置信息，并将位置信息和车辆状态数据通过GPRS网络上传至地面监控站。
2.地面监控站模块采用北斗卫星数据接收设备（北斗卫星天线、接收机等）、数据处理服务器和数据库存储系统，并提供监控软件。
地面监控站通过北斗卫星数据接收设备获取车载终端上传的车辆信息，并对其进行加工处理，最终将处理后的数据储存至数据库中。
车主或监管部门可以通过监控软件实时查询车辆的位置信息、运行状态等。
3.用户端模块主要是指车主或监管部门等，他们通过网页或客户端等方式访问地面监控站并获取车辆信息。
特点及优势北斗车辆定位系统具有以下特点及优势：1.技术成熟：北斗卫星系统已经成熟，且在我国广泛应用。
2.价格低廉：相比GPS定位系统来说，北斗车辆定位系统成本更低。
3.全球覆盖：北斗卫星系统已经实现全球覆盖，可以在任何地方获取定位信息。
4.定位精度高：北斗车辆定位系统可以实现高精度的车辆定位，定位精度在10米以内。
车道级导航 原理
车道级导航原理
车道级导航的原理主要基于地图数据和车辆位置信息的实时匹配。
具体来说，导航系统会收集车辆的GPS定位信息，并与事先存储的地图数据进行比对。
通过精确计算车辆位置与道路的相对关系，车道级导航系统可以实时显示出车辆所在的车道和周围的道路环境。
此外，系统还可以通过车载传感器获取车辆的姿态、速度、加速度等信息，进一步确定车辆的当前位置和行驶状态。
根据车辆需要，导航系统会生成精确的车道指示，并通过语音提示或显示屏幕的方式传达给驾驶员。
这种实时的导航信息有助于驾驶员更好地规划行车路线，避免因驾驶错误而导致的交通事故。
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实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术作者：彭彦彦，陈丽钦，严慧明，苏鉴英指导教师：刘友文（闽江学院地理科学系，福州350108）摘要：通过实验设计了一套实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术。
汽车导航是GPS应用的主要领域，将来一段时间，高性能的车载导航产品的发展前景将被看好。
目前车载导航的精度不够高，要是能实现车道的识别，则车载导航系统的整体性能将得到升华。
高精度的定位是实现车载导航车道识别的关键技术。
本项目建议书研究基于自适应卡尔曼滤波，设计低成本、高精度、易于工程实现的GPS/DR组合定位模型，为实现车道识别的车载导航提供定位保障。
首先基于自适应卡尔曼滤波分别对GPS和DR系统设计了子滤波器。
对于GPS/DR的组合，提出采用联邦式卡尔曼滤波方案，通过主滤波器对两个子滤波器的滤波结果进行最优数据融合，以在车辆高速运动状态中，达到米级的定位精度。
项目成果可应用于高性能的车载导航系统的定位模块中，为实现车道识别提供基本条件。
关键词：GPS；车载导航；组合定位Integrated Positioning Technique of Vehicle NavigationSystem that Can Distinguish the DrivewayAuthors : Peng Yanyan, Chen Liqin, Yan Huiming, Su JianyingTeacher: Liu Youwen(Department of Geographical Science,Minjiang University, Fuzhou 350108)ABSTRACTThrough the experimental we designed a set of Lane Recognition Navigation System tor ealize the Combined Positioning Technologies.Car navigation is the main application fields of GPS,and high performance of navigation product development foreground will be valued in a period of ti-me. Currently the vehicle-mounted navigation precision isn't high enough. If it can realize the driveway, that the navi gation system identification of the overall performance will get distillation.As we all know, precision positioning is the key technology to the vehicle-mounted navigation lane identify. So our research project proposal are based on the adaptive kalman filter, low cost, high precision, and designed to realize the GPS/DR project portfolio for the locating model,which provides the orientation to the navigation lane identification .Keywords: GPS, Navigation, Combination联系人：彭彦彦EMAIL：821042725@1 背景及意义目前，我国私人汽车保有量已超过2000万辆，年增长约为20%。
交通拥挤、交通事故，环境污染等正越来越严重地困扰着各大城市，影响着城市的可持续发展。
为解决以上问题，除了加大基础设施建设外，智能交通系统（ITS）也应运得到迅速发展。
车载导航作为ITS的核心内容更是行业的热点；同时，我国车载导航装置在轿车中的安装普及率不到5%。
将来一段时间，高性能的车载导航产品的发展前景将被看好。
车载导航系统的主要功能模块包括：①导航电子地图模块；②车辆定位模块；③地图匹配模块；④路径规划模块；⑤路径引导模块；⑥查询和检索模块。
其中，车辆定位是关键模块，也是地图匹配和路径引导模块的基础。
车载导航系统一经问世，即显示出强大的生命力和广阔的应用前景，并产生了巨大的社会和经济效益，成为一个IT业和汽车工业相结合的新的经济增长点。
同时，汽车导航也是卫星导航应用的最主要领域，车载导航产品约占卫星导航产品的40%。
由于巨大的市场潜力和不可估量的发展前景，国外几乎所有的汽车生产厂家都参加了这一高科技角逐。
对于车辆定位，可选择的手段很多，目前常用的是GPS和航位推算（Dead Reckoning，DR）系统的组合定位，DR系统属于惯性导航系统（Inertial Navigation System，INS）。
GP S定位和DR定位是两个相对独立的过程，性能上可以取长补短，而且成本低廉，二者的组合很适用于车载导航。
为了向驾驶者提供准确的行驶指令和在地图上准确地显示车标位置，必须获得车辆的准确位置。
因此准确的车辆定位是性能良好的导航产品的重要条件。
研究一种简单适用、速度快、易于工程实现的组合方法，能有效提高定位结果的精度，保障系统的完备性。
如果车辆定位精度可以达到米级，那将为车辆实现车道识别的导航性能提供重要的前提条件。
综上所述，不仅从保障交通安全、改善交通条件、缓解交通压力出发，而且从导航行业的市场前景考虑，对车载导航系统的关键技术，即车载组合定位技术的研究具有重要的实际意义。
本项目建议书提出：首先基于自适应卡尔曼滤波分别对GPS和DR系统设计了子滤波器，对于GPS/DR的组合，提出采用联邦式卡尔曼滤波方案，通过主滤波器对两个子滤波器的滤波结果进行最优数据融合，使得车辆在高速运动状态中，还能达到米级或亚米级的定位精度。
2设计方案或实验过程实验方法和步骤：算法设计分为3个部分，即对于GPS，提出基于“当前”统计模型，设计加速度均值、方差自适应计算的卡尔曼滤波器，并根据车载导航的特点，提出附有道路信息约束的自适应卡尔曼滤波；对于DR系统，同样基于“当前”统计模型，采用加速度均值、方差自适应计算，设计自适应扩展卡尔曼滤波器，并考虑线性化误差带来的影响，提出迭代型自适应卡尔曼滤波。
对于GPS/DR的组合，本研究项目提出采用联邦式卡尔曼滤波方案，通过主滤波器对两个子滤波器的滤波结果进行最优数据融合。
理论分析：本文拟采取的研究方案是从车载导航关键技术，即组合定位技术入手，探讨精度高，又易于实现的GPS/DR组合模型。
对设计的组合算法进行程序实现，并通过实际跑车试验采集数据，对试验数据和结果进行详细分析，从中发现模型的不足，从而对模型进行调整和设计，进而再进行相关跑车试验，使得模型具有米级的精度，又易于工程应用。
对GPS/DR拟采用松散组合方式，松散组合是利用卡尔曼滤波将接收机输出的定位信息与DR系统定位得到的位置和速度进行数据融合。
松散组合模式的工作原理是：当GPS与DR系统都可用时，将二者单独定位的结果（位置、速度信息）相比较，作为卡尔曼滤波器的输入值，进行数据融合，开环或反馈得到最优估计；当GPS中断时，DR系统以GPS中断时的瞬时值作为初值继续进行推算工作，DR系统定位信息作为系统的输出，直到GPS工作正常；当DR系统出现故障，以GPS定位结果作为系统的输出。
松散组合的特点包括计算量小、速度快；容错性好，GPS和DR系统保持了各自的独立性，其中任何一个出现故障时，系统仍可以继续工作；组合定位系统结构简单，不需改变原有的硬件设计，便于工程实现；GPS 接收机、DR开发和调试独立性强，便于系统故障的检测和排除，开发周期短，费用低。
算法设计：分为3个部分，即对于GPS，提出基于“当前”统计模型，设计加速度均值、方差自适应计算的卡尔曼滤波器，并根据车载导航的特点，提出附有道路信息约束的自适应卡尔曼滤波；对于DR系统，同样基于“当前”统计模型，采用加速度均值、方差自适应计算，设计自适应扩展卡尔曼滤波器，并考虑线性化误差带来的影响，提出迭代型自适应卡尔曼滤波。
对于GPS/DR的组合，本研究项目提出采用联邦式卡尔曼滤波方案，通过主滤波器对两个子滤波器的滤波结果进行最优数据融合，3 实验原理利用GPS、陀螺仪及里程仪等多传感器的组合实时获取准确可靠的车辆定位信息是车辆导航系统的关键部分。
同时，获取可靠有效的定位结果也是进行地图匹配的前提条件。
采用何种方法来融合两种定位系统的信息以获得最优的组合定位结果是本研究项目的主要内容。
任何一个采用多传感器的组合导航系统，都离不开滤波算法的设计，卡尔曼滤波器是连接多传感器信息的桥梁。
结合车载导航组合定位的特点，本研究项目研究GPS/DR松散组合模式，如图1所示，提出采用联邦式卡尔曼滤波方法进行GPS/DR组合，即分别先对GPS子系统和DR子系统进行滤波计算，再对二者的滤波结果进行数据融合，得到最优估计。
图1 松散组合原理框图本文研究难点为基于当前车辆统计模型的自适应滤波算法的设计，卡尔曼滤波的先验参数需根据试验数据进行相应的调整。
解决办法是通过进行大量的跑车试验，以得到最佳的先验参数，从而保证滤波结果的精度和可靠性。
4创新点及应用本项目特色和创新之处，首先基于自适应卡尔曼滤波分别对GPS和DR系统设计了子滤波器。
对于GPS/DR的组合，提出采用联邦式卡尔曼滤波方案，通过主滤波器对两个子滤波器的滤波结果进行最优数据融合，以在车辆高速运动状态中，达到米级的定位精度。
项目成果可应用于高性能的车载导航系统的定位模块中，为实现车道识别提供基本条件。
参考文献[1]杨元喜.自适应动态导航定位.测绘出版社,2006:180-189[2]董绪荣,张守信,华仲春.GPS/INS组合导航定位及其应用.国防科技大学出版社,1998:200-212[3]付梦印,邓志红,张继伟.Kalman滤波理论及其在导航系统中的应用.科学出版社, 2003:13-20[4]徐绍铨,张华海,杨志强. GPS测量原理及应用（第二版），武汉大学出版社，2009：6-11[5]Francois Carona, Emmanuel Duflosa, Denis Pomorskib, et al., GPS/IMU data fusion using multisensor Kalman filtering: introduction of contextual aspects, Information Fusion, 2006,7:221-230。