车载GPS/INS数据融合算法研究

论文摘要

在基于GPS OEM板GPS/INS组合系统中,本文主要内容为:GPS OEM板接收到的原始观测数据和星历数据的解析,INS系统测量的原始数据解析,GPS实时单点定位,INS的导航解算,GPS/INS联合数据处理。1.分析了GPS OEM板接收到的二进制数据类型,给出了解析原始数据的方法,并编制了数据采集软件。2.从INS系统的工作原理出发,根据其指控和数据输出格式,编制了数据采集软件。3.利用解析得到的实时GPS观测数据和星历数据,进行实时的卡尔曼滤波单点定位。4.对INS的导航定位算法和误差方程进行了研究分析及推导。5.讨论了GPS/INS组合系统的导航算法,推导了组合导航卡尔曼滤波器的状态方程和量测方程等。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 GPS/INS 组合系统的发展现状
• 1.3 本文研究的主要内容和意义
• 2 组合理论及导航算法
• 2.1 GPS 系统组成
• 2.1.1 GPS 定位原理与方法
• 2.1.2 GPS 导航定位误差分析
• 2.2 INS 系统组成
• 2.2.1 INS 系统常用坐标系及其转换关系
• 2.2.2 INS 捷联解算过程
• 3 GPS OEM 板和INS 数据获取与解算
• 3.1 GPS OEM 原始数据解析
• 3.1.1 GPS OEM 简介
• 3.1.2 GPS 数据定义
• 3.1.3 GPS 数据解算方法和流程
• 3.2 INS 原始数据解析
• 3.2.1 INS 输出数据格式
• 3.2.2 INS 数据解算方法和流程
• 4 GPS/INS 组合系统的算法设计
• 4.1 GPS 动态定位卡尔曼滤波模型
• 4.1.1 离散型卡尔曼滤波方程
• 4.1.2 连续型卡尔曼滤波方程
• 4.1.3 标准卡尔曼滤波模型
• 4.1.4 滤波的发散与解决办法
• 4.1.5 GPS 卡尔曼滤波定位结果
• 4.2 GPS/INS 组合导航系统的组合模型
• 4.2.1 松散组合
• 4.2.2 紧藕组合
• 4.2.3 GPS/INS 组合系统状态方程建立
• 4.2.4 GPS/INS 组合系统观测方程建立
• 5 总结
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集