基于GPS/COM组合定位技术的车辆导航

对于行驶在城市中的车辆,由于受到高楼的遮挡,车辆在很多时候都不能观测到足够多的GPS卫星,仅仅使用GPS定位技术其可用性一般都比较低：而在城市中由于人群比较集中,BTS基站一般也相对密集。本文讨论了在城市车辆定位中充分利用城市中BTS基站密集这一优势,使用GPS与COM组合定位技术以提高车载导航系统的可用性。文章首先介绍了车载端GPS模块与COM模块在硬件组合上的实现,然后从理论上推证了联合GPS和BTS观测数据建立组合导航方程的可行性。最后,通过实测数据对模型进行了仿真,对GPS／COM组合定位结果与GPS单独定位结果进行了比较。进一步证明了GPS／COM组合定位技术能大大提高车载导航系统的可用性．     

GPS／DR／MM车辆组合导航定位系统研究

为了克服卫星信号盲区GPS定位间断或失效以及航位推算（DR）定位误差随时间积累等缺陷,设计了一种基于嵌入式系统的GPS／DR／MM车辆组合导航定位系统。通过Kalman滤波对多传感器信息进行最优估计,并应用地图匹配（MM）技术,以得到最佳定位信息。系统的各模块任务使用t~C／OS—II嵌入式操作系统统一调度。经测试,该系统能实现车辆的可靠、准确定位,并且能精确地在上位机的导航地图上实时显示出车辆当前的位置和其他状态信息。该组合导航定位技术在智能交通系统（ITS）领域具有较高的应用价值。     

基于卡尔曼滤波的GPS/DR导航信息融合方法

为了有效地实现GPS/DR(Global Positioning System/Dead Reckoning)组合导航系统的信息融合,提高GPS/DR组合导航系统的精度和可靠性,分析了传统的利用全球定位系统(GPS)与航位推算系统(DR)跟踪车辆位置方法的特点,结合GPS和航位推算DR两种定位方式的优点,在车辆定位技术中采用GPS/DR组合定位技术,构建了基于卡尔曼滤波技术的自适应联合卡尔曼滤波器,使用Matlab软件工具进行了计算机仿真验证,从软件集成的角度探讨了GPS/DR组合定位技术的串口通信等关键技术的软件实现问题,给出了GPS单独导航、DR单独导航和GPS/DR组合导航三种工作状态下的位置误差。从对比中可以看出,组合系统能在任何情况下实现车辆的实时、可靠、准确的定位,定位误差最小,同时还可以减小甚至消除推算定位系统随时间积累的误差。     

GPS/DR组合导航车载单元的开发研究

随着城市车辆的急剧增长和道路交通状况的拥挤,以全球定位系统（GPS）定位技术为主的民用车辆的定位导航和监控技术得到了飞速发展.通过研究GPS和航位推算系统（DR）的组合导航技术,给出了GPS/DR组合导航系统车载单元的设计方案.由GPS接收机、压电陀螺仪、DVD、单片机、手机模块、车载里程仪、工控微机组成的车载单元具有车辆自动导航和监控报警功能.     

基于车速推算的改进地图匹配算法研究

车载GPS/DR组合导航监控系统中,GPS/DR数据不可避免受到各种误差源的影响而产生较大的误差,为了降低各种误差源对车辆导航的影响,有机结合能改善GPS/DR数据误差对导航影响的地图匹配算法,从而构成了GPS/DR/MM智能导航系统.文中通过分析地图匹配算法的关键技术和影响地图匹配算法可靠性等因素,提出一种基于车速递推的地图匹配算法,该算法利用基本可信数据--车速,从而很大程度地提高了地图匹配算法的可靠性.通过跑车实际数据测试表明,该算法是行之有效的.     

VCNS集成与复杂环境条件下的高精度车载导航

车载导航系统作为现代汽车重要电子装备之一.在复杂环境条件下,卫星导航定位系统因信号受到屏蔽或干扰无法定位而不能正常进行导航.在介绍GPS/INS组合导航方法的基础上,提出了车载组合式导航系统(VCNS)的结构方案和功能设计.     

新型车辆导航监控系统研究

将蓝牙通讯技术引进车辆的定位,研究了基于卡尔曼滤波算法的GPS/DR/MM/BB组合车辆导航监控系统;设计了基于DSP的车载导航计算机,实现了USB通讯及大容量数据存储,在导航定位功能基础上实现了"黑匣子"的多种功能.研究实现的原理样机进行了大量的跑车实验,结果表明:所采用的车辆组合导航方法是有效的、可行的,具有很好的应用价值.     

适用于公交营运监管的车辆组合定位技术研究 ——以上海市为例

公交行业营运监管对车辆定位可靠性要求较高。为解决现有GPS 技术存在的信号盲区问题,引入信标定位法（RFID 技术）,通过布设于首、末站点的RFID 基站采集车辆定位数据与运行途中的GPS位置数据相融合,实现车辆运行轨迹的量化理,准确判定和统计有效班次;引入航迹推算法（DR） 与GPS技术形成组合定位,当车辆GPS定位信号在中途站点区域短时间中断 时切换到航迹推算模式（DR）,利用里程计和角速度陀螺仪测量距离及方向,计算出车辆的到离站时间。在公交监管应用实例中,依托GPS / RFID组合定位技术获取的线路运能统计数据与运营企业上报的电子路单一致,验证了该组合模式的可靠性。对于GPS /DR 定位技术切换式组合模式,运用计算机仿真测算航迹推算法的定位偏差,仿真试验结果表明偏差值小于站点区域半径,符合中途站点车辆识别的要求。     

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针对应用卡尔曼滤波器进行车辆GPS导航信号的动态滤波时难以建立精确的数学模型以及传统小波变换在实时性方面存在不足,提出了基于提升小波变换的GPS动态滤波新算法.该算法采用提升小波变换对车辆GPS导航信号进行分解;用3σ准则和多项式插值方法对各层提升小波变换系数进行粗差探测与数据修复;采用模平方软阈值去噪算法对各层提升小波变换系数进行去噪;最后进行提升小波逆变换,从而实现车辆GPS导航信号的动态滤波。仿真实验结果表明,该算法的导航定位精度优于卡尔曼滤波算法;虽然在导航定位精度方面稍比传统小波变换算法的性能高,但比传统小波变换算法速度快一倍;显然该算法对车辆GPS导航系统是有效的.     

新型车辆导航监控系统研究

将蓝牙通讯技术引进车辆的定位，研究了基于卡尔曼滤波算法的GPS／DR／MM／BB组合车辆导航监控系统：设计了基于DSP的车载导航计算机，实现了USB通讯及大容量数据存储，在导航定位功能基础上实现了“黑匣子”的多种功能．研究实现的原理样机进行了大量的跑车实验，结果表明：所采用的车辆组合导航方法是有效的、可行的，具有很好的应用价值．     

一种车载GPS系统坐标转换公式及其应用

从理论上探讨了对车载GPS坐标转换的高斯正算公式及相应的坐标转换过程,对实际的车辆导航和实时监控系统中用到的坐标转换公式作了一些合理的简化,并对这些简化公式的有效性及适用性进行了相应论证。认为GPS车辆整体动态定位精度更多地依赖于系统硬件设备能的动态定位精度,坐标转换产生的误差只要不对整体动态定位精度造成显著影响,应尽可能采用简化公式进行计算。     

Research on an Urban Traffic Control System Based on DGPS

The basic principoles of GPS(Global Positioning System)and DGPS(Differential GPS) are described.The Principle and structure of vehicle navigation systems,and its application to the urban traffic flow guidance are analyzed.Then,an area-corrdinated adaptive control system based on DGPS and a traffic flow guidance information system based on DGPS are put forward,and their working principles and functions are researched.This is to provides a new way for the development of urban road traffic control systems.     

信息融合技术在水下组合导航系统中的应用

要实现水下精确导航,采用单一导航方法,其精度、可靠性无法满足需要．将多种导航技术适当融合,可以取长补短提高导航精度．以捷联惯性导航系统作为组合导航系统的主导航设备,GPS导航、多普勒导航等为辅助导航设备,利用联邦Kalman滤波技术对水下组合导航系统进行信息融合,充分融合多导航传感器信息,提高远程自主水下航行器的导航精度．     

全球定位系统（GPS）在汽车运输中的应用

在简要概述了国内外GPS汽车导航系统现状的基础上,分析了GPS在汽车导航、公共汽车、出租汽车及车辆系统的实时定位、监控与运营调度中的应用。     

GPS实时地图匹配技术中缓冲区分析的研究

GPS数据如何实时地与GIS地图数据匹配已经成为GPS车辆导航系统中的关键问题之一。通过对GPS车辆导航中地图匹配问题的研究,认为可以采用误差缓冲区分析方法对GPS动态定位数据与GIS地图数据进行地图匹配。在实际应用中业已证明该方法效率高、可操作性强,有利于提高GPS车辆导航系统在应用中的精度和可靠性。     

基于区域划分的GPS/DR组合导航定位研究

建立广域车辆定位导航系统的服务区区域划分，在此基础上实现了GPS定位模式切换、建立分层地图数据库和实现通过路网数据对GPS及推算定位的结果进行匹配的快速匹配算法。对车载导航系统的中心模块进行了相应的改进，实现了基于区域 发和地图分级思想的车辆定位导航系统基础模型，并结合成都中心区和广州市的试验结果进行了分析。分析表明，区域划分思想用于车辆定位导航系统，可以提高系统的总体性能。基于该思想实现的车辆空平导航系统模型不仅能在局域，而且能在广域范围内提供满意的定位导航服务。     

低信噪比条件下GPS信号捕获方法研究

为了有效地对低信噪比GPS C／A信号进行捕获,必须在捕获阶段克服比特跳变的影响,以充分利用上GPS信号的扩频增益。针对以上问题,对已有的PMF—FFT捕获算法进行了改进,并提出对低信噪比GPS C／A码信号进行捕获的方案。仿真分析证明,这种改进方案可以明显提高低信噪比C／A码GPS信号捕获概率,并在一定条件下可以提供比特跳变信息。