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低精度IMU与GPS组合导航系统研究
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作者 袁林 吴长水 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第4期573-580,共8页
为提高农机自动导航系统的精度和准确性,针对低精度IMU的测量误差比较大,滤波模型的非线性的问题设计了基于GPS和INS的智能农机组合导航系统。该方法以低精度IMU/GPS紧组合模式为框架,推导出系统状态方程和量测方程,利用扩展卡尔曼滤波... 为提高农机自动导航系统的精度和准确性,针对低精度IMU的测量误差比较大,滤波模型的非线性的问题设计了基于GPS和INS的智能农机组合导航系统。该方法以低精度IMU/GPS紧组合模式为框架,推导出系统状态方程和量测方程,利用扩展卡尔曼滤波算法对INS的误差进行实时反馈校正,最后搭建实车试验平台,在低速场景下对本文提出的自动导航系统进行验证。试验结果表明:本文提出的紧组合系统较松组合系统在经度、纬度、北向速度、东向速度误差(标准差)上分别降低了24%,47%,50%,54%,证明了该组合方式能有效抑制导航误差发散;而EKF相较于KF算法也有效地改善了导航精度,提升了滤波效果。 展开更多
关键词 gps 低精度IMU 组合系统 扩展卡尔曼滤波
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GPS/BDS组合导航系统的精密单点定位模型 被引量:4
2
作者 阮国奇 何伦保 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期124-129,共6页
为了改善单卫星导航系统由于卫星数量较少,导致定位误差高的问题,设计全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合导航系统的精密单点定位模型:线性组合处理GPS与BDS的伪距和载波相位观测值,并构建GPS/BDS组合导航系统的组合观测值;... 为了改善单卫星导航系统由于卫星数量较少,导致定位误差高的问题,设计全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合导航系统的精密单点定位模型:线性组合处理GPS与BDS的伪距和载波相位观测值,并构建GPS/BDS组合导航系统的组合观测值;接下来利用协方差成形自适应卡尔曼滤波方法,对组合导航系统导航过程中的卫星钟差、电离层延迟等误差实施滤波;再利用滤波处理后组合导航系统的广播星历,获取卫星轨道以及钟差;然后利用经验模型修正对流层延迟,获取相位观测值与伪距的综合改正数;最后利用综合改正数修正组合导航系统的观测方程,构建精密单点定位模型。实验结果表明,GPS/BDS组合导航系统采用所构建模型进行精密单点定位,不同方向定位误差均低于10 cm,证明了提出模型的有效性。 展开更多
关键词 全球定位系统(gps)/北斗卫星导航系统(BDS) 组合导航系统 精密单点定位模型 对流层延迟 相位观测值
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GPS/GLONASS组合定位时间系统同步偏差
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作者 田林亚 热比亚.依马尔 +1 位作者 张勇 祖力比亚.阿布都热西提 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第5期632-636,共5页
为研究GPS/GOLNASS组合定位中两个不同时间系统转换到UTC时间系统后存在微小的同步偏差问题,采用方差分量估计的方法解算GPS/GLONASS组合定位系统中不同时间系统的同步偏差,并进行实例计算与分析.研究结果表明:GPS/GLONASS组合定位的精... 为研究GPS/GOLNASS组合定位中两个不同时间系统转换到UTC时间系统后存在微小的同步偏差问题,采用方差分量估计的方法解算GPS/GLONASS组合定位系统中不同时间系统的同步偏差,并进行实例计算与分析.研究结果表明:GPS/GLONASS组合定位的精度要优于GPS单系统,GPS与GLONASS的时间系统(各自转换为UTC时间)存在190~270 ns的系统偏差,且使用不同接收机观测的数据进行计算所得到的系统偏差存在一定的差异. 展开更多
关键词 gps glonass组合定位 时间系统 同步偏差 方差分量估计 UTC gps时间系统 glonassS时间系统 接收机种差
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GPS/GLONASS组合系统性能分析 被引量:3
4
作者 王祖光 杨开伟 王宝成 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2010年第6期38-40,共3页
通过比较同一测站的可见卫星数以及单站和全球的DOP值情况,论证GPS/GLONASS组合系统比单个GPS系统在可靠性和定位精度方面更有优势,在卫星高度角较大而GPS系统不能工作的情况下,组合系统仍可继续工作。
关键词 gps 组合系统 可靠性 DOP
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嵌入式GPS/MIMU/磁罗盘组合导航系统 被引量:23
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作者 蔡体菁 刘莹 +2 位作者 宋军 刘勇 祝燕华 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2695-2699,共5页
研制出基于FPGA和DSP的嵌入式GPS/MIMU/磁罗盘组合导航系统。该系统硬件由石英微机械陀螺仪、石英挠性加速度计、GPS接收机、数字磁罗盘和基于FPGA和DSP的高速导航计算机模块等组成。在该系统软件方面,采用圆锥误差补偿与划船误差补偿... 研制出基于FPGA和DSP的嵌入式GPS/MIMU/磁罗盘组合导航系统。该系统硬件由石英微机械陀螺仪、石英挠性加速度计、GPS接收机、数字磁罗盘和基于FPGA和DSP的高速导航计算机模块等组成。在该系统软件方面,采用圆锥误差补偿与划船误差补偿的现代捷联导航算法和含传感器噪声模型的18维扩展Kalman滤波器,并利用惯性传感器和MIMU导航信息对GPS和磁罗盘信号进行质量控制。经车载试验结果表明,该组合导航系统水平姿态误差小于0.2°,航向角误差小于0.3°,定位精度小于3m。 展开更多
关键词 gps 微惯性测量单元 磁罗盘 组合导航系统
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MINS/GPS一体化紧组合导航系统 被引量:16
6
作者 郭美凤 林思敏 +2 位作者 周斌 吕少麟 刘刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期214-219,共6页
采用基于MEMS技术的低成本IMU和GPS作为传感器,以DSP和FPGA分别作为计算和通信器件,实现一体化紧凑型的紧组合导航系统。除去外接天线,整个导航系统尺寸为12 cm×12 cm×11.6 cm。算法方面,采用扩展卡尔曼滤波器,以伪距、伪距... 采用基于MEMS技术的低成本IMU和GPS作为传感器,以DSP和FPGA分别作为计算和通信器件,实现一体化紧凑型的紧组合导航系统。除去外接天线,整个导航系统尺寸为12 cm×12 cm×11.6 cm。算法方面,采用扩展卡尔曼滤波器,以伪距、伪距率误差作为观测量进行实时滤波估算导航系统的状态量,进而修正系统误差。采用双子样优化的圆锥效应和划船效应补偿算法,实现100 Hz的导航数据输出。通过静态和跑车实验验证,该系统的静态水平定位误差为0.2 m(CEP),动态水平定位误差优于10 m(CEP),俯仰角和横滚角误差为0.3°,航向角误差为0.5°。 展开更多
关键词 MINS/gps 组合导航算法 组合导航系统 低成本
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基于方差分量估计的GPS/GLONASS组合点定位 被引量:38
7
作者 段举举 沈云中 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2011年第4期4-6,共3页
介绍GPS/GLONASS组合定位模型,采用Helmert方差分量估计确定GPS与GLONASS两类观测值的精度,合理确定两类观测值的权。通过GPS/GLONASS的方差分量估计实测,GPS与GLONASS伪距观测值的精度分别为±4.560 7 m与±9.928 9 m,相应的... 介绍GPS/GLONASS组合定位模型,采用Helmert方差分量估计确定GPS与GLONASS两类观测值的精度,合理确定两类观测值的权。通过GPS/GLONASS的方差分量估计实测,GPS与GLONASS伪距观测值的精度分别为±4.560 7 m与±9.928 9 m,相应的权比约为5∶1,采用此权比进行定权,能够提高定位精度。 展开更多
关键词 gps/glonass 组合定位 整体解算 方差分量估计
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基于STK的GLONASS系统与GPS系统DOP值的仿真分析 被引量:20
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作者 高晋宁 方源敏 +1 位作者 杨展 张志斌 《科学技术与工程》 2011年第15期3384-3387,3392,共5页
通过STK软件中的卫星数据库模拟了GLONASS卫星星座,根据GPS卫星的设计参数设计卫星星座。对GPS、GLO-NASS、GPS/GLONASS组合的卫星可见数与GDOP值在昆明地区进行了比较,并给出了相应结果。
关键词 仿真 STK gps glonass 卫星导航系统
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SINS/GPS组合导航系统选星算法 被引量:9
9
作者 黄昆 胡小毛 +2 位作者 李士心 窦玉宝 郝研 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期718-722,共5页
选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的... 选星算法是SINS/GPS组合导航定位系统中一个重要的步骤。在最佳选星算法的基础上,提出了一种适用于基于伪距、伪距率的SINS/GPS紧耦合组合系统的选星算法。该算法通过ENU(东北天)坐标系中几何矩阵及几何精度因子的定义,利用星历给出的卫星在ENU坐标系中的高度角和方位角解算出最佳四颗导航定位卫星,即基于G矩阵的选星算法。通过与两种常规选星算法的对比,验证了本算法具有较强的工程实用性。此外又推导了基于G矩阵的伪距、伪距率的SINS/GPS组合系统量测方程。该算法避免了求解卫星的位置,从而有效减少了计算量。 展开更多
关键词 SINS/gps组合系统 紧耦合 几何精度因子 选星
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基于模糊自适应卡尔曼滤波的INS/GPS组合导航系统算法研究 被引量:60
10
作者 徐田来 游文虎 崔平远 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期571-575,共5页
针对车载组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作条件的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的车载INS/GPS组合导航算法。该方法通过监视理论残差与实际残差的比值是否在一附近,应用模糊推理系统不断的调整量测噪声... 针对车载组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作条件的不同而变化的特点,提出了一种基于模糊自适应卡尔曼滤波的车载INS/GPS组合导航算法。该方法通过监视理论残差与实际残差的比值是否在一附近,应用模糊推理系统不断的调整量测噪声协方差阵的加权,对卡尔曼滤波的量测噪声协方差阵进行递推在线修正,使其逐渐逼近真实噪声水平,从而使滤波器执行最优估计,提高导航系统的精度。对车载组合导航系统的仿真结果表明,这种算法对时变的量测噪声具有较强的自适应性,进而精度比常规卡尔曼滤波也大为提高,是一种可行的车载组合导航算法。 展开更多
关键词 模糊自适应滤波 卡尔曼滤波 车载组合导航系统 INS/gps
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基于H_∞滤波技术的GPS/INS全组合导航系统研究 被引量:19
11
作者 赵伟 袁信 林雪原 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期39-43,共5页
本文根据 H∞ 鲁棒滤波理论 ,提出了基于 H∞ 滤波技术的 GPS/ INS全组合导航系统。该系统仅含有位置误差、速度误差和平台误差角 9维状态 ,并利用 GPS和 INS的位置、速度和姿态观测信息对全部状态进行观测 ,组成全松组合导航系统 ,由 H... 本文根据 H∞ 鲁棒滤波理论 ,提出了基于 H∞ 滤波技术的 GPS/ INS全组合导航系统。该系统仅含有位置误差、速度误差和平台误差角 9维状态 ,并利用 GPS和 INS的位置、速度和姿态观测信息对全部状态进行观测 ,组成全松组合导航系统 ,由 H∞ 滤波来提高系统的鲁棒性。文中对提出的全组合系统进行了动态仿真 ,仿真结果表明 ,该系统结构简单 ,状态估计精度较高 ,系统鲁棒性好 ,便于工程实现 。 展开更多
关键词 组合导航系统 gps 捷联惯性导航 鲁棒滤波
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MIMU/GPS组合导航系统小型化设计 被引量:12
12
作者 包超 郭美凤 +1 位作者 周斌 刘刚 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2014年第1期116-119,共4页
为满足小型无人机、手持制导设备及无人探测车等对低成本轻重量导航系统需求,应用MEMS惯性测量单元和GPS接收机模块,完成MIMU/GPS组合导航系统小型化设计。组合导航计算模块基于DSP+FPGA+FLASH设计完成,实现多传感器通信、串并行数据转... 为满足小型无人机、手持制导设备及无人探测车等对低成本轻重量导航系统需求,应用MEMS惯性测量单元和GPS接收机模块,完成MIMU/GPS组合导航系统小型化设计。组合导航计算模块基于DSP+FPGA+FLASH设计完成,实现多传感器通信、串并行数据转换及与上位机人机交互等功能。将计算模块、电源模块、MIMU及GPS接收机集成到嵌入式MIMU/GPS组合导航系统中,完成的系统直径80 mm,高度80 mm,质量不超过600 g。对集成后系统进行定点动姿态实验,结果表明:该组合导航系统定点位置测量精度在1 m以内,动姿态测量精度姿态角在0.1°以内,航向角在0.5°以内。 展开更多
关键词 MIMU gps组合导航系统 嵌入式系统 小型化
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GPS/INS组合导航系统半实物仿真研究 被引量:19
13
作者 王艳东 黄继勋 范跃祖 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期299-301,共3页
为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分... 为了研究GPS(GlobalPositioningSystem)/INS(InertialnavigationSystem)组合导航系统的性能,利用跑车实验实时采集的惯性导航系统和GPS的数据进行了测后仿真研究.分别进行了GPS/INS位置、速度组合和伪距、伪距率组合仿真,仿真中组合Kalman滤波器采用数值稳定性较好的UD分解算法.最后给出了纯惯导及组合后系统的位置、速度误差仿真曲线。 展开更多
关键词 惯性导航 组合导航系统 半实物仿真 gps/INS
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车载GPSDR组合导航系统的研究 被引量:7
14
作者 郑平方 常青 +1 位作者 张其善 柳重堪 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期513-516,共4页
介绍了车载GPS(Global Positioning System)DR(Dead Reckoning) 组合导航系统的设计,在对GPSDR组合导航系统中主要误差来源分析的基础上,建立了表示这些误差的数学模型.根据... 介绍了车载GPS(Global Positioning System)DR(Dead Reckoning) 组合导航系统的设计,在对GPSDR组合导航系统中主要误差来源分析的基础上,建立了表示这些误差的数学模型.根据组合系统的数据融合原理,提出一种基于对观测量进行误差补偿的迭代扩展组合卡尔曼滤波算法.对车载GPSDR组合导航系统提供的实际数据的处理结果表明,该算法在提高GPS定位精度的情况下,能很好地修正DR系统的积累误差,大大提高了组合系统的完整性。 展开更多
关键词 航位推算法 组合导航系统 gps/DR 车载
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基于D-S证据理论的GPS/MM组合系统车辆定位算法 被引量:13
15
作者 苏惠敏 周鹏 陈哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期157-162,共6页
根据分段、特征提取等地图匹配关键技术探讨了地图匹配的一般原理 ,提出了基于D S证据推理理论的GPS(GlobalPositioningSystem) MM(MapMatch ing)组合算法 ,提高了GPS单点定位精度 .仿真结果和跑车实验验证结果表明上述方法是行之有效... 根据分段、特征提取等地图匹配关键技术探讨了地图匹配的一般原理 ,提出了基于D S证据推理理论的GPS(GlobalPositioningSystem) MM(MapMatch ing)组合算法 ,提高了GPS单点定位精度 .仿真结果和跑车实验验证结果表明上述方法是行之有效的 .地图匹配算法不增加系统的硬件成本 ,对目前广泛应用的车载GPS导航定位系统是一个有效的解决方案 . 展开更多
关键词 组合导航 卫星导航 信息论 地图匹配 D-S证据推理理论 gps/MM组合系统 车辆定位 算法
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GPS组合导航系统在车辆导航中的应用 被引量:22
16
作者 房建成 万德钧 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1996年第3期96-102,共7页
GPS组合导航系统在车辆导航中的应用房建成,万德钧(东南大学仪器科学与工程系,南京210018)统计资料显示,公路堵塞造成的直接和间接的经济损失惊人,仅美、日、法三国每年的损失就超过11000亿法郎.德国交通部门统计... GPS组合导航系统在车辆导航中的应用房建成,万德钧(东南大学仪器科学与工程系,南京210018)统计资料显示,公路堵塞造成的直接和间接的经济损失惊人,仅美、日、法三国每年的损失就超过11000亿法郎.德国交通部门统计,在全德国,每年因汽车司机行错路线... 展开更多
关键词 gps 组合导航 导航系统 车辆 车载导航系统
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GPS/INS 组合导航系统降阶滤波器设计 被引量:10
17
作者 何秀凤 刘建业 袁信 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期75-79,共5页
本文研究了某型号飞机上GPS/平台惯性组合导航系统中降阶卡尔曼滤波的设计方法。文中提出了一种降阶滤波器结构,并讨论了模型误差的伪随机噪声补偿方法。采用蒙特——卡洛分析法对降阶滤波器的实际误差进行了数字仿真,结果表明:... 本文研究了某型号飞机上GPS/平台惯性组合导航系统中降阶卡尔曼滤波的设计方法。文中提出了一种降阶滤波器结构,并讨论了模型误差的伪随机噪声补偿方法。采用蒙特——卡洛分析法对降阶滤波器的实际误差进行了数字仿真,结果表明:本文提出的这种降阶滤波器能保证组合系统的导航精度。 展开更多
关键词 惯性导航系统 gps 降价滤波器 INS 组合导航
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INS/GPS/TERCOM组合制导系统中的信息融合方法研究 被引量:25
18
作者 刘准 陈哲 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期26-32,61,共8页
提出由坐标变换、误匹配检测和卡尔曼滤波三个单元构成的一种新型 INS/TER-COM系统优化结构 ,并对 INS/GPS/TERCOM组合系统自适应联邦滤波信息融合和分散式信息融合两种算法分别进行了研究 ,将这两种算法与传统的集中滤波算法进行了比... 提出由坐标变换、误匹配检测和卡尔曼滤波三个单元构成的一种新型 INS/TER-COM系统优化结构 ,并对 INS/GPS/TERCOM组合系统自适应联邦滤波信息融合和分散式信息融合两种算法分别进行了研究 ,将这两种算法与传统的集中滤波算法进行了比较。结果表明 ,系统无故障情况下三种方法精度相同 ;而在有故障情况下自适应联邦融合法优于另两种方法。 展开更多
关键词 联邦滤波 信息融合 组合导航系统 INS gps TERCOM 制导系统
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车载挠性SINS/GPS组合导航系统研究 被引量:8
19
作者 陶俊勇 温熙森 +1 位作者 杨定新 陶利民 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1999年第4期17-20,42,共5页
本文介绍了一种实用车载挠性SINS/GPS组合导航系统的软、硬件组成。针对挠性动调陀螺和伺服加速度计的随机漂移问题,提出多项式拟合补偿的思想,并在此基础上设计了基于UDUT 分解的卡尔曼滤波器。通过实验室组合导航实验... 本文介绍了一种实用车载挠性SINS/GPS组合导航系统的软、硬件组成。针对挠性动调陀螺和伺服加速度计的随机漂移问题,提出多项式拟合补偿的思想,并在此基础上设计了基于UDUT 分解的卡尔曼滤波器。通过实验室组合导航实验,验证了多项式补偿和组合方案的有效性,同时也说明了该系统是一种具有较高性能价格比的实用陆地战车导航系统。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 gps 组合导航 多项式拟合 卡尔曼滤波
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一种自适应联合卡尔曼滤波器及其在车载GPS/DR组合导航系统中的应用研究 被引量:19
20
作者 房建成 申功勋 万德钧 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1998年第4期2-7,共6页
—本文设计了实现车载GPS/DR组合导航系统最优综合的联合卡尔曼滤波器,并给出了滤波算法。提出了一种自适应联合卡尔曼滤波器结构及其算法,并应用于GPS/DR组合导航系统的最优综合校正中。理论分析及计算机仿真结果均表明... —本文设计了实现车载GPS/DR组合导航系统最优综合的联合卡尔曼滤波器,并给出了滤波算法。提出了一种自适应联合卡尔曼滤波器结构及其算法,并应用于GPS/DR组合导航系统的最优综合校正中。理论分析及计算机仿真结果均表明,应用该自适应联合卡尔曼滤波器可大大提高车载GPS/DR组合导航系统的定位精度及容错能力。 展开更多
关键词 gps 航位推算系统 组合导航 陆地导航 联合卡尔曼滤波器 自适应算法
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