基于IMM-AF的GPS-INS組合導航系統(tǒng)在移動機器人中的應(yīng)用研究.pdf

1、移動機器人的自主導航研究是機器人領(lǐng)域的前沿熱門課題。由于移動機器人使用單獨的INS系統(tǒng)或者GPS系統(tǒng)時都存在一定問題，因此使用組合導航實現(xiàn)移動機器人的定位受到越來越多的關(guān)注。針對組合導航在某些情況下定位定速的精度會降低，自適應(yīng)性差的問題，研究如何提高組合導航的自適應(yīng)性很有必要。
　　首先，論文針對移動機器人單獨使用INS系統(tǒng)定位定速精度隨著時間增加而降低，以及單獨使用GPS系統(tǒng)定位定速精度易受環(huán)境影響而下降的問題，使用KF法將GP

2、S和INS系統(tǒng)組合起來。實驗結(jié)果表明，此組合導航系統(tǒng)與單獨使用INS系統(tǒng)相比，可以在較長時間內(nèi)都保持比較好的定位定速精度；與單獨使用GPS系統(tǒng)相比，可以改善GPS輸出精度受環(huán)境影響而變低的問題。
　　其次，為了解決當KF法里設(shè)計的量測噪聲與實際的不匹配時，組合導航定位精度會降低的問題，引入了交互式多模型(Interacting Multiple Models,IMM)法替代KF法。設(shè)計了多個量測噪聲模型，來自適應(yīng)匹配實際過程。實驗

3、結(jié)果表明，在實際的量測噪聲發(fā)生變化時，與KF法相比，此方法下的組合導航的自適應(yīng)性有所提升。
　　最后，為了進一步提升移動機器人使用組合導航定位的自適應(yīng)性，提出了交互式多模型自適應(yīng)濾波(Interacting Multiple Models-AdaptiveFilter,IMM-AF)法替代IMM方法。設(shè)計了一種可以根據(jù)實際情況實時調(diào)整量測噪聲的模型，來更好地自適應(yīng)匹配實際情況。實驗結(jié)果表明，在實際的量測噪聲發(fā)生變化時，與IMM法相