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《北京工业大学》 2003年
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基于信息融合的车载组合导航系统研制

刘玉新  
【摘要】: 面对日趋复杂的应用环境,人们要求车载导航系统和设备不仅能够实时、快速地提供具有高精度和高可靠性的定位信息,同时还应当具备自主性好、对环境变化的适应能力强、抗干扰性强以及小型化和高性能价格比等特点。 本文从车辆的工作环境和应用需要出发,有针对性地对基于信息融合的GPS/GLONASS/INS组合导航系统进行了分析与设计,并完成了原理样机系统总体设计及其软件研制和相关的实验研究,这一成果对改进和推动我国车载导航设备的发展具有较为重要的理论意义和工程应用价值。 本文首先建立了组合导航系统的数学模型。然后针对传统卡尔曼滤波算法中由于噪声统计特性未知而容易引起滤波发散的缺点,将基于ARMA模型的自适应滤波方法应用于组合导航系统。这种方法采用直接估计增益K,避免了求解系统噪声方差阵Q和量测噪声方差阵R,使系统的稳定性增强。针对各子系统在实时数据采集时,由于各种不确定性因素的影响而可能出现野值,导致融合结果精度降低的问题,提出了一种基于模糊逻辑的数据有效性判别方法。这种方法利用可能性分布理论和变权分析法对系统中各传感器观测量是否为有效值作出一个综合评价,然后根据判断的结果采取不同的处理算法。这种方法充分利用了系统测量数据的冗余性和互补性,使判断结果更加准确可靠。最后,在上述理论研究基础上,进行了车载组合导航系统的总体设计和相应的软件研制,并对组合导航系统进行了实验研究,实验包括固定点静态实验和车载动态实验两大部分,实验结果验证了本文提出的算法和所开发软件的可用性和有效性。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN966

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 杨兆升;王伟;董升;朱伟权;沈建惠;;GPS/DR组合定位系统信息融合技术[J];吉林大学学报(工学版);2008年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 李娟;燃醇基燃料锅炉燃烧系统优化建模与智能控制研究[D];湖南大学;2009年
2 沈建惠;高精度车载组合定位技术研究[D];吉林大学;2007年
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4 阳明;基于人工免疫理论的车载多传感器信息融合研究[D];华中科技大学;2006年
5 胡世明;GPS/INS组合导航数据融合算法研究[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 夏全喜;车载组合导航系统关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 宋洪涛;GPS接收机抗干扰技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
9 周子冠;电网多数据源在线诊断方法研究[D];中国电力科学研究院;2010年
10 赖军臣;基于病症图像的玉米病害智能诊断研究[D];石河子大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 段守军;煤炭资源潜力评价研究[D];河南理工大学;2010年
2 王焯;基于模糊理论的尾矿坝安全现状综合评价[D];山东科技大学;2010年
3 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
4 孟培培;基于3S的土地督察信息系统研究[D];山东科技大学;2010年
5 尹霞;汽车动态称重数据预处理及模糊补偿算法设计[D];郑州大学;2009年
6 王昱丹;空间稳定型惯导系统分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郭静;光纤陀螺捷联系统运动基座对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 曹国峰;基于PC/104总线的GFSINS导航计算机系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李文君;气垫船模拟器教练员系统开发研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高鹏,富立,范跃祖;车辆组合导航定位系统中测量元件的参数修正[J];北京航空航天大学学报;2003年08期
2 位耀光,郑德玲,周颖,王英,付冬梅;一种人工免疫应答模型的研究及应用[J];北京科技大学学报;2004年03期
3 付梦印,李杰,邓志红;一种适于车辆导航系统的快速地图匹配算法[J];北京理工大学学报;2005年03期
4 谢彩香;林宗坚;刘召芹;刘峰;;GPS/DR/MM组合导航中的车辆定位精度研究[J];测绘科学;2006年01期
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10 赵占祥,李兴国,娄国伟,李跃华;21世纪初先进组合中制导GPS/INS关键技术概述与展望[J];飞航导弹;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 徐雪松;基于人工免疫系统的函数优化及其在复杂系统中的应用研究[D];浙江大学;2004年
2 肖乾;多传感器组合导航系统信息融合技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马松;空间机动平台SINS/GPS组合导航系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
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4 李杰;车载GPS/航位推算(DR)/电子地图组合导航系统[D];华北工学院;2002年
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9 姚新春;多传感器集成定位技术在汽车导航中的应用[D];武汉大学;2004年
10 张乐;人工免疫系统研究与应用[D];南京工业大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 姜桂艳;常安德;张玮;;基于GPS浮动车的路段行程时间估计方法比较[J];吉林大学学报(工学版);2009年S2期
2 姜桂艳;张玮;常安德;;基于GPS浮动车的交通信息采集系统的数据组织方法[J];吉林大学学报(工学版);2010年02期
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5 游胜玉;姜林;李祥;;基于渐消记忆自适应Kalman滤波的GPS/DR数据融合[J];计算机工程与设计;2010年21期
6 张晓霞;韩刘柱;李晓琳;章金成;;AGV用GPS/DR组合导航动融滤波技术[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王婷婷;沈建惠;张卫华;张代胜;;城市二元交通拥挤判别及扩散研究[A];2007第三届中国智能交通年会论文集[C];2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱留军;车辆导航系统中GPS/DR/MM组合定位技术的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 李尧;竞速轮式移动机器人系统的开发研究[D];兰州理工大学;2011年
3 刘婧娟;基于GPS和GSM短消息的车载定位系统的研究[D];重庆大学;2008年
4 李秋荣;基于SUKF方法在组合导航系统中的应用研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 岳海波;GPS/DR车载组合导航定位系统研究[D];南京理工大学;2009年
6 张大杰;面向行驶工况的车辆位置状态GPS/DR定位方法研究[D];华南理工大学;2010年
7 彭雨;醇燃料燃烧器性能仿真与智能控制研究[D];湖南大学;2010年
8 宋宇;基于模糊综合评判的城市道路交通状态自动判别算法研究[D];云南大学;2010年
9 刘学鹏;GPS/SINS组合导航在某自行高炮导航系统上的应用分析[D];国防科学技术大学;2010年
10 吴明元;基于GPS/DR的重庆银河车载导航系统设计与实现[D];电子科技大学;2012年
【相似文献】
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1 贺娟;张芳芳;贺晓蓉;;一种自适应联邦滤波在车载组合导航中的应用[J];计算机工程与应用;2008年07期
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3 吉世涛;万彦辉;;车载SINS/GPS/DR组合导航滤波器研究[J];弹箭与制导学报;2005年S2期
4 刘培伟;黄春梅;马明龙;刘涛;;自适应Sage滤波在GPS/SINS组合导航中的应用[J];科技信息;2010年01期
5 关桂霞;邱德慧;兰晓亭;;GPS/DR组合导航系统数据融合研究[J];计算机应用与软件;2006年05期
6 陈世华;潘鸿飞;朱璐;;组合导航信息融合技术研究[J];国外电子测量技术;2007年02期
7 钱进;;改进的联合Kalman滤波及其在组合导航中的应用[J];火力与指挥控制;2009年07期
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9 朱虹;关永;关桂霞;;基于联邦滤波的GPS/DR组合导航信息融合[J];微计算机信息;2008年10期
10 裴福俊;居鹤华;崔平远;;基于自适应SSUKF的组合导航信息融合方法[J];系统工程与电子技术;2009年05期
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1 胡良梅;高隽;;信息融合技术[A];全国第十四届计算机科学及其在仪器仪表中的应用学术交流会论文集[C];2001年
2 郭丽珍;李晓奇;;基于三种模糊积分的分类器方法及其改进[A];第四届中国智能计算大会论文集[C];2010年
3 钟京立;韩沂宁;;战术数据链信息融合模型研究[A];第十届中国科协年会信息化与社会发展学术讨论会分会场论文集[C];2008年
4 曹洁;黄静;;多传感器信息融合技术在智能交通系统中的应用[A];第二十三届中国控制会议论文集(下册)[C];2004年
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6 杜奕;迟毅林;伍星;;信息融合在设备监测和故障诊断中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 顾晓波;许建中;肖泽龙;;BP神经网络在红外毫米波信息融合中的应用[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
8 李录平;邹新元;晋风华;黄树红;卢绪祥;;基于信息融合的旋转机械振动状态评价方法研究[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年
9 罗贺;付超;季星;;基于DS证据理论的智能故障诊断方法[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
10 李维运;;多雷达目标信息融合的仿真研究[A];2008-2009年船舶通信导航论文集[C];2009年
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8 卓芝琴;免费杂志, 不仅是美丽[N];中华新闻报;2003年
9 中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室 周密陶建华;与电脑面谈[N];计算机世界;2007年
10 张建昌;依据信息革命的规律走跨越发展之路[N];解放军报;2002年
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1 吴振锋;基于磨粒分析和信息融合的发动机磨损故障诊断技术研究[D];南京航空航天大学;2002年
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3 吴世雄;逆向工程中多传感器集成的智能化测量研究[D];浙江大学;2005年
4 袁成清;磨损过程中的磨粒表面和磨损表面特征及其相互关系研究[D];武汉理工大学;2005年
5 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
6 李立京;电梯综合测试系统与故障诊断技术的研究[D];天津大学;2002年
7 张小俊;基于嗅觉信息的机器人味源定位策略及实验研究[D];河北工业大学;2009年
8 孔庆杰;信息融合理论及其在交通监控信息处理中的应用[D];上海交通大学;2010年
9 王志胜;信息融合估计理论及其在航天器控制中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
10 赵辉;基于水下航行器导航定位及信息融合技术研究[D];南京理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘玉新;基于信息融合的车载组合导航系统研制[D];北京工业大学;2003年
2 张学敏;组合导航系统多级式融合算法研究[D];吉林大学;2005年
3 彭霞;信息融合在GPS/INS组合导航中的应用[D];青岛科技大学;2005年
4 许丽佳;组合导航系统中的信息融合研究[D];北京工业大学;2004年
5 吴太旗;组合导航多源信息融合方法研究及仿真[D];解放军信息工程大学;2004年
6 张西雅;基于信息融合的汽车防追尾避撞目标识别研究[D];郑州大学;2010年
7 郝彦彬;基于agent的信息融合与信息过滤机制的研究与实现[D];西北工业大学;2003年
8 孔李军;基于信息融合的粮情测控系统智能决策技术应用研究[D];河南工业大学;2010年
9 季龙;水下滑翔机定位导航系统及实验研究[D];浙江大学;2006年
10 夏向阳;电力变压器故障在线监测与诊断系统[D];中南大学;2004年
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