車輛組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的信息融合技術(shù)研究.pdf

1、車輛組合導(dǎo)航技術(shù)是車載聯(lián)網(wǎng)的重要部分，在城市交通中發(fā)揮著不可替代的作用。隨著GPS技術(shù)廣泛應(yīng)用在車輛導(dǎo)航上，給人們的出行帶來了極大方便及安全。但由于GPS可靠性差、定位精度不高、受環(huán)境影響較大，往往在一些特殊情況下車輛無法準(zhǔn)確的定位。而航位推算（DR）自主導(dǎo)航性比較強(qiáng)，短時(shí)間內(nèi)的定位精度較高，于是人們開始尋找一種數(shù)據(jù)融合方法將兩種導(dǎo)航系統(tǒng)組合在一起。信息融合技術(shù)是利用電子計(jì)算機(jī)將多個(gè)傳感器采集到的數(shù)據(jù)融合在一起，并通過對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)的權(quán)值進(jìn)

2、行分析，通過決策和估計(jì)得到系統(tǒng)的最優(yōu)狀態(tài)。因此利用多傳感器信息融合技術(shù)把GPS和DR組合起來形成組合導(dǎo)航系統(tǒng)是發(fā)展趨勢(shì)。
　　本論文首先介紹了車輛組合導(dǎo)航的發(fā)展及其應(yīng)用，并對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀做了介紹。然后對(duì)GPS和DR定位原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。
　　其次，研究了Kalman濾波在組合導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用，推導(dǎo)了離散線性和非線性系統(tǒng)Kalman濾波的公式。將北斗導(dǎo)航系統(tǒng)（BD）引入到組合導(dǎo)航中來，提出了GPS/BD/DR組合導(dǎo)航系

3、統(tǒng)。對(duì)GPS/BD/DR組合導(dǎo)航的數(shù)據(jù)融合技術(shù)做了研究，推導(dǎo)了系統(tǒng)的狀態(tài)方程和量測(cè)方程。對(duì)單獨(dú)的DR系統(tǒng)和GPS/DR組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了濾波估計(jì)，并用Matlab進(jìn)行了仿真。同時(shí)也對(duì)GPS/BD/DR組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行了Matlab仿真。
　　然后以Kalman濾波為基礎(chǔ)，闡述了對(duì)非線性系統(tǒng)適用性更強(qiáng)的PF。由于PF存在粒子集退化的問題，闡述了重采樣進(jìn)行改進(jìn)。針對(duì)粒子濾波存在的問題，闡述了UT變換理論和UPF濾波，并提出了一種新的基