GPS/DR组合导航在中国公路网测绘工程中的应用研究

针对中国公路网GPS测绘工程实施过程中存在的问题,把GPS/DR组合导航系统引入到中国公路网GPS测绘工程,研究GPS/DR组合导航系统在公路网GPS测绘工程运用的实现及其作用。     

GPS道路修测系统在中国公路网测绘工程中的应用

本文介绍了车载式GPS道路修测系统的基本原理和体系结构，详细讲述了该系统在“中国公路网GPS测绘工程”的应用。“中国公路网GPS测绘工程”是由多家部门共同参与的大型道路测绘项目，目的是解决现有公路网数据库现势性差的问题。文中结合“中国公路网GPS测绘工程”重点阐述了修测系统中几个关键技术的实现方法，最后给出了修测系统在该工程中的使用效果。     

GPS／INS组合导航系统的Matlab／Simulink仿真

首先系统研究了GPS／INS组合导航系统的仿真原理，然后以Matlab／Simulink为平台，在对GPS、INS进行单独仿真的基础上，对GPS／INS组合导航系统进行了实时的扩展Kalman滤波仿真试验，试验结果不仅证明组合导航具有较高的导航精度，而且为进一步研究组合导航系统开辟了一条比较实用的道路。     

车辆GPS/DR组合导航系统研究

车辆导航系统常采用GPS/DR组合导航方式,很多该类组合导航系统采用联邦滤波器,分别对GPS信号和DR信号进行处理,再通过主滤波器融合两个子滤波器的计算结果。使用联邦滤波器有很多优点,特别是当GPS或DR其中任何一个子系统出现故障时联邦滤波器仍然可继续为用户提供导航服务。但是,联邦滤波器设计结构复杂,各种参数选取对滤波器的性能影响较大,选取不当反而引起导航精度的降低。设计一种GPS/DR滤波器,这种滤波器当GPS接收机在城市中受到遮挡引起失锁时仍能够为用户导航,并且该滤波器与联邦滤波器相比,结构简单,设计简易。通过在城市中进行车辆实测导航实验,验证了该滤波器能够满足导航精度要求,适用于城市中车辆导航应用。     

两种滤波方法在SINS／GPS组合导航中的应用与比较

针对SINS／GPS组合导航系统中卡尔曼滤波发散的情况,引入了自适应滤波和H∞滤波,分析了它们各自的特性,最后进行仿真计算,验证了这两种滤波用于SINS／GPS组合导航系统的可行性和有效性,对实际应用中组合导航系统滤波器的设计具有一定的指导意义。     

基于椭球GPS/DR导航模型的鲁棒滤波研究

为了获得更精确的运动物体的数学模型,本文建立了GPS/DR组合导航系统的椭球模型,并将含参模型转化为不确定性参数滤波模型,并利用鲁棒卡尔曼滤波算法和鲁棒H∞滤波算法进行了仿真,从滤波的稳健性和效率两个方面进行了分析,得出在椭球GPS/DR导航模型下,鲁棒H∞滤波算法比鲁棒卡尔曼滤波更符合工程实际应用的滤波方法。     

车载GPS及其数据入库

国家测绘局把建立基础地理信息数据库作为工作重点,结合GPS技术构建起中国公路网GPS测绘工程数据库,最大程度地满足国民经济建设、国防建设、科学研究等各行业的需求.根据实际工作中了解到的动态GPS应用,讨论车载GPS和车载GPS道路数据入库前的检查与内容修改.     

UKF在GPS/INS组合导航系统中的应用

扩展卡尔曼滤波(EKF)是GPS/INS组合导航系统工程实现中常用的一种数据融合方式。但EKF线性化误差在一定程度上影响了GPS/INS组合导航系统精度的提高。Unscented卡尔曼滤波器(UKF)是一种非线性滤波器,它能有效地减小线性化误差对GPS/INS组合导航系统精度的影响。基于四元数法建立了GPS/INS组合导航系统的非线性误差方程模型;最后通过数字仿真验证了UKF组合导航系统应用中的性能。     

UKF在GPS/INS组合导航系统中的应用

扩展卡尔曼滤波(EKF)是GPS/INS组合导航系统工程实现中常用的一种数据融合方式.但EKF线性化误差在一定程度上影响了GPS/INS组合导航系统精度的提高.Unscented卡尔曼滤波器(UKF)是一种非线性滤波器,它能有效地减小线性化误差对GPS/INS组合导航系统精度的影响.基于四元数法建立了GPS/INS组合导航系统的非线性误差方程模型;最后通过数字仿真验证了UKF组合导航系统应用中的性能.     

GPS车载导航系统中的航位推算技术

在车载导航系统中，相对准确地定位是实现导航的基础和前提。DR系统可以有效补充GPS的不足，是最为常用的定位系统之一。讨论了如何合理地选取DR的传感器件，并在此基础上，研究传感器件的噪声特性和组合导航的原理和方式，为自主车载导航系统的设计提供指导。     

一种车辆GPS/DR/DMAP组合导航系统

车辆导航系统常采用GPS/DR组合导航方式,在实际使用中若采用联邦滤波器,由于设计结构复杂,各种参数选取对滤波器的性能影响较大,选取不当反而引起导航精度的降低。本文设计了一种GPS/DR滤波器,这种滤波器当GPS接收机在失锁时仍能够为用户导航,并且该滤波器结构简单,设计简易。本文采用了DMAP,纠正了车辆相对于道路的偏差。实测导航实验验证了该滤波器能够满足导航精度要求,适用于城市中车辆导航应用。     

GPS/DR/MM组合导航中的车辆定位精度研究

本文介绍了GPS/DR/MM的工作模式和地图匹配的原则和方法,探讨了将车辆位置匹配到路段上的两种方法,即利用地图数据库或GPS点直接向路段投影。本文从理论角度提出提高车辆路段定位精度的方法,并利用公式进行了推导证明。推导结果表明,利用上述两种方法对车辆位置进行最佳估计,所获得的车辆位置的不确定性大大降低,为组合导航提供了理论依据。     

多传感器与道路网数据用于汽车导航的研究

对车载导航系统中GPS接收机，车论计数器和电子罗盘传感器数据与导航电子地图所提供的道路网络数据进行了综合处理，建立了道路网络数据的网络拓扑关系，在此基础上提出了基于道路网络拓扑关系，利用GPS接收机，车轮计数器和电子罗盘传感器对汽车进行实时定位的算法。最后，对导航中汽车的定位误差进行了分析。实验证明，GPS接收机，车轮计数器和电子罗盘传感器与道路网络数据综合，在导航过程中能够补偿GPS信号技失，实时、高精度、高可靠性地确定汽车的位置。     

切比雪夫多项式拟合方法在车辆导航应用中的研究

车辆导航已成为交通领域一个研究热点。利用GPS导航系统可以获取良好的导航定位精度,但是GPS信号在城市大密度的建筑群中容易被遮挡,从而影响车辆导航过程。而DR系统虽能持续地提供服务,但是其精度随时间变差,从而无法取得良好效果。利用切比雪夫拟合方法,在GPS卫星信号失锁情况下,对DR数据进行拟合处理,并把处理结果与未失锁情况下的GPS导航数据进行比较,验证切比雪夫拟合效果。     

提供导航支持的车辆监控系统

本文对GPS与GIS的集成方式、GPS信号的解析、地图匹配、最短路径算法进行了研究，通过GPRS（通用分组无线业务）信息的传输实现监控中心与车辆之间的无线通信和信息交互，来实现车辆导航监控。     

城市导航电子地图的道路模型

随着GPS／GIS／GSM车辆导航和监控系统的成熟和普及，导航系统电子地图中的道路数据模型的重要性日益突出。在非导航应用中较少研究的道路交通线模型，在此成了无法回避的且必须理清的问题。本文详细分析了现代城市路口的通行规则，论述了单线模型的缺陷，设计了适用于导航的双线多结点道路模型。     

基于数理统计学的手持GPS测量精度测定

手持GPS是一种依靠GPS卫星进行定位、导航、数据采集的测绘仪器,以其操作简单、便于携带,具有一定的测量精度,在油田的井位踏勘、道路巡检、井位导航、距离量算、概略坐标采集等勘探开发工作中,得到了十分广泛的应用。本文以数理统计学原理和测量误差理论为基础,对手持GPS实际采集的坐标数据进行了分析、处理、计算,求取了手持GPS接收机的定位精度和实际定位误差,为手持GPS的适用范围提供了参考。      

信息分配系数的自适应滤波在GPS/DR组合导航中的应用

在组合导航中常采用联合滤波器进行多源传感器的信息融合,其中信息分配系数的取值直接影响着联合滤波器的性能。在详细分析子滤波器状态变量估计协方差阵特点的基础上,文中提出了采用两组信息分配系数的自适应联合滤波模型,并将设计的自适应联合滤波模型应用于车载GPS/DR组合导航中。仿真实验表明,导航的位置精度提高约为40%;速度精度提高约为10%。同时也提高了组合系统的容错性和可靠性。