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.     

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.     

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．     

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。     

车辆组合导航系统自适应UKF滤波算法

针对传统卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波(EKF)在导航中存在的缺点,在车辆GPS/DR组合导航系统中引入了Unscented Kalman filter(UKF)算法,并提出一种改进的开窗估计算法,采用一种自适应算法来动态调整开窗大小,减小了算法计算量。利用此方法对系统过程噪声进行实时跟踪,并与UKF方法相结合。仿真试验表明:此方法滤波精度和稳定性都有了一定的提高,同时相比传统UKF算法又具有更好的自适应性。     

GPS/DR组合定位技术在物流运输监控管理中的应用

车载定位系统的精度及可靠性是构建物流运输监控系统的首要目标.文中阐述GPS技术和DR技术的基本原理、各自的优缺点及其组合定位技术优势,并对两种技术数据融合方法进行研究.在介绍物流运输监控管理的基础上研究基于GPS/DR组合定位技术物流监控系统的构建方案,对该系统功能作了详细介绍,并描述物流监控管理调度流程.最后对基于GPS/DR组合定位技术在深圳市物流运输监控管理中的应用情况进行了介绍.     

车辆实时定位管理监控系统的设计

系统的讲述了怎样结合GPS定位技术、无线通信和计算机图像技术等实现对车辆的运动状态进行实时监控,并最终利用车辆实时定位监控系统的三个单元车载单元、车辆管理监控单元和无线通信单元进行车辆的管理。     

陆地车辆导航系统滤波技术的研究

给出一种基于航位推算的陆地车辆导航系统的硬件结构，设计了一种实用卡尔曼滤波器。通过实际车载试验，说明滤波器有效地减小了导航系统的随机干扰，提高了系统的导航定位精度。     

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．     

基于GPS/GSM/GIS的车辆定位导航系统的设计

设计并实现了一种将GPS全球卫星定位系统、GSM短消息服务系统、GIS地理信息系统相结合的车辆定位、导航、调度指挥系统.该系统采用GPS/DRS相结合的定位方式,通过GSM网实现移动车辆与监控中心的双向通信,并结合电子地图实现车辆的定位、导航、实时监控等功能.系统具有人机界面友好、性能稳定可靠、使用方便等特点,并具有一定的社会经济效益.     

基于车路协同的车辆定位算法研究

为解决道路交叉口车辆由于定位信号缺失或者延迟引起的车辆定位偏差较大的问题,提出了基于车路协同的协同地图匹配算法（cooperative map-matching,CMM）. 首先利用扩展Kalman滤波（extended Kalman filter,EKF）融合GPS与车载航位推算系统（vehicular dead reckoning,DR）信息作为协同地图匹配的预先定位;然后基于短程通讯技术实现车辆信息的交换与共享,在电子地图的基础上,利用道路约束实现车辆进一步定位. 为了验证算法的有效性,搭建了模拟真实场景的仿真环境进行实验. 研究结果表明:采用EKF融合GPS/DR数据的交叉口车辆定位平均偏差为9.09 m,相比GPS 的14.31 m,定位偏差减小30.87%;采用CMM算法的交叉口车辆,当参与CMM车辆数为7时,平均位置偏差为4.5 m,参与CMM车辆数为10辆时,平均位置偏差为2.75 m,相比EKF定位偏差减小69.74%.      

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。     

改进的无迹粒子滤波在组合导航中的应用研究

粒子滤波算法是一种适用于非线性非正态约束的统计滤波算法.针对粒子滤波存在退化现象,从围绕增加粒子的多样性和重要性分布函数的选择出发,提出了一种改进的无迹粒子滤波算法.该算法是利用无迹卡尔曼滤波产生的近似高斯分布作为重要性密度函数,在每次迭代中,结合马尔科夫链蒙特卡洛使粒子能够移动到不同地方,从而可以避免贫化现象.将这种算法应用到GPS/DR组合导航系统中,仿真结果证明了采用改进的无迹粒子滤波方法能达到很好的跟踪效果.     

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。     

调频高斯小波变换在INS/GPS系统中的应用研究

在INS/GPS系统中,对组合导航系统中各传感器进行有效的在线故障检测是保证信息融合算法可靠运行的关键.小波分析在突变检测上有其独特优势.据此,文中以某型INS和MS860 GPS组合系统试验数据进行分析处理,利用调频高斯小波变换方法后,系统航向误差方差由原来的0.1°减小到0.03°,速度的发散也极大地得到抑制.因此,调频高斯小波变换方法有效解决了INS/GPS中在线软故障检测的难题, 提高了INS/GPS系统组合EKF滤波的稳定性和精度.