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。     

北斗系统对GNSS用户终端产业的机遇和挑战

目前,由于缺乏竞争,美国的GPS占据了中国95％的卫星导航市场,随着北斗卫星导航系统[ BeiDou (COMPASS))的快速发展,将形成对GPS系统的挑战,打破美全球垄断地位,同时给我国GNSS用户终端产业带来了新的机遇和挑战.     

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.     

打造北斗“芯”技术 助力交通信息化

2010年5月召开的中国首届卫星导航学术年会上,北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士宣布,中国的北斗卫星导航系统将在2020年左右建成覆盖全球的卫星导航系统.北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森研究员进一步描述道: "在2020年左右,我们的生活中将出现4大卫星导航系统(美国的GPS卫星导航系统、俄罗斯的Glonass卫星导航系统、欧盟的伽利略卫星导航系统和中国的北斗卫星导航系统)并存的情况,共有100多颗卫星在空中为全球的民众提供卫星导航服务.     

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.     

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.     

卫星导航中一种新的能量压缩算法

针对卫星导航系统,特别是采用直接序列扩频的卫星导航系统,利用其循环平稳特性,采用陷波滤波器滤除伪随机码频谱中一些频率,然后再用载波调制信号.信号处理后卫星导航信号的能量大大降低,而伪随机码与本地码的相关特性保持不变,即,码测距精度不变.这种处理后的弱卫星导航信号可以寄生在其它卫星,而不被发现,从根本上提高了系统的抗干扰能力.最后并通过仿真验证了方法的可行性.     

卫星导航系统服务性能分析与试验验证

北斗卫星导航系统已成为服务于中国及其周边地区的区域系统,并成为在轨运行的三大卫星导航系统之一。兼容互操作是卫星导航系统的发展趋势,为方便导航用户选星的使用要求,分析三大卫星导航系统的服务性能,给出卫星导航系统服务性能指标及定义。结合国内外学者对卫星导航系统服务性能的研究,对GPS、GLONASS和COMPASS等三大卫星导航系统的空间信号精度进行分析。结果表明我国北斗卫星导航系统在服务范围内能够向用户提供与GPS系统相同精度的定位、授时服务,且服务精度优于GLONASS系统。     

����RNP RNAV��INS��GNSS�����������Է���

国际民航组织提出了未来空中新航行系统,所需导航性能技术是其中关键的技术. 文中提出了一种针对所需导航性能通用的完整性和连续性分析方法及分析过程. 分别以单套导航系统和余度配置的惯性／卫星组合导航系统为例,详细地分析了两种配置的完整性和连续性. 分析结果说明,整个组合导航系统的完整性和连续性与系统的配制结构有关,仅增加导航模块单元的数量不能改善整个系统的连续性,导航显示单元与导航计算机的配置结构同样影响到完整性和连续性的设计结果. 结果显示,三余度组合导航系统、二余度导航显示模块、二余度计算模块配置的结构能够满足RNP-0.5的完整性、连续性设计要求.     

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。     

支线机场 GNSS非精密进近的成本/效益分析法

全球导航卫星系统（GNSS）是当今民航技术发展的应用趋势。针对中小支线机场，给出GNSS仪表非精密进近与传统陆基导航设施下的仪表非精密进近的成本／效益分析方法。详细讨论了GNSS非精密进近的投资建设成本及其相对于传统陆基导航设施下的仪表非精密进近程序的经济效益增长值的计算方法。     

基于车路信息交互的车辆卫星定位协同定权方法

为确保基于卫星导航系统的车辆定位性能满足特定交通应用需求，本文针对导航卫星观 测量权重分配对复杂动态运行环境的跟踪适配问题，建立基于车路信息交互的车辆卫星定位协 同定位增强总体框架；基于加权最小二乘定位解算模式，设计基于轻量级梯度提升机建模与多车 信息综合决策的协同定权方法，提出面向学习建模通道的导航卫星伪距残差轻量级梯度提升机 建模方案，面向定权计算通道设计了基于多车信息综合决策的导航卫星观测量权重决策策略。 实验结果表明：运用轻量级梯度提升机构建伪距残差模型，相较于支持向量机、随机森林以及仅 基于基础卫星观测特征的轻量级梯度提升机，均方根误差分别降低了62.1%，29.9%，60.4%；运用所建立的预测模型协同定权所得水平误差标准差，相对于等权和卫星仰角/信噪比组合定权策略分别降低了48.5%和47.6%。研究结果对于充分发挥车路协同系统模式下，信息交互机制的核心优势和优化车辆卫星定位性能具有重要意义。     

组合惯性导航系统研究

本文阐述惯性导航系统的研究背景及研究现状,分析捷联惯导系统(SINS)和单目视觉系统组合的导航方法的研究前景.目前,以惯性导航系统为主,重力、地形、地磁、视觉等特征信息为辅的组合导航系统越来越成为研究的热点问题.     

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.     

基于实时交通信息的动态车辆导航技术研究

将实时交通信息应用于车辆导航是实现车辆导航系统市场化、大众化的关键，而快速发展的无线通讯技术则为实时交通信息的传送提供了可能，集成车辆导航系统和无线通讯技术、构建车辆信息系统(Telematics)将是未来车辆应用发展的主导方向。本在分析传统静态的．孤立的车辆导航系统弊端的基础上，着重探讨了动态车辆导航涉及到的一些关键技术，包括有：实时交通信息的快速采集、信息融合、数值化编码、动态管理以及无线实时发布；基于实时交通信息的动态路径规划理论与方法；导航电子地图数据动态维护与更新；GPS／DR／MM组合定位方法。     

基于卫星导航的列车轨道占用加权识别方法研究

全球卫星导航系统在列车位置服务中的研究越来越广泛，基于卫星导航的列车定位方法可结合轨道电子地图将卫星定位结果转换为一维轨道里程值，其中列车轨道占用状态的正确识别是列车卫星定位的基础.本文提出一种基于地图匹配的适用于道岔区段内列车轨道占用加权识别方法，首先构建列车卫星定位的置信区域，然后计算置信区域内的线路数据与原始卫星定位结果的距离偏差和方向偏差等，对列车的轨道占用状态进行识别，并综合考虑铁路线路的拓扑结构，以及列车运行状态以提高运算效率.结合现场数据并与垂直投影法和交互多模型法对比可知，本文方法在保证轨道占用识别正确率的基础上，提高了计算效率.     

基于卫星导航的列车轨道占用加权识别方法研究

全球卫星导航系统在列车位置服务中的研究越来越广泛，基于卫星导航的列车定位方法可结合轨道电子地图将卫星定位结果转换为一维轨道里程值，其中列车轨道占用状态的正确识别是列车卫星定位的基础.本文提出一种基于地图匹配的适用于道岔区段内列车轨道占用加权识别方法，首先构建列车卫星定位的置信区域，然后计算置信区域内的线路数据与原始卫星定位结果的距离偏差和方向偏差等，对列车的轨道占用状态进行识别，并综合考虑铁路线路的拓扑结构，以及列车运行状态以提高运算效率.结合现场数据并与垂直投影法和交互多模型法对比可知，本文方法在保证轨道占用识别正确率的基础上，提高了计算效率.     

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。     

最新船舶综合导航系统浅析

本文以英国船商公司（Transas Marine Ltd.）最近推出的船舶综合导航设备为例,分析介绍了该系统所包含的最新船舶综合导航系统（INS）、新型的电子海图系统、基于PC机的雷达系统、船舶综合数据显示系统（Conning）的特点,重点讨论了该系统具体的功能。     

GPS/GIS车辆实时监控调度系统研究

简述GPS技术的原理,综合分析GPS/GIS车辆监控导航管理系统的研究背景以及国内外GPS车辆监控导航管理系统的研究现状.在此基础之上,着重研究符合我国国情的车辆导航系统,重点阐述多媒体GPS车辆监控导航管理系统的设计方法,进而拟定系统软件开发框架和各组成部分的性质功能.详细介绍图文信息完美结合的软件工具MAPINFO及其桌面地图信息系统的鲜明特点.