(Fusion of GPSINSOdometer measurements for land vehicle navigation with GPS outage)
在過去的二十年中,定位和導(dǎo)航技術(shù)的使用在各個(gè)領(lǐng)域中有了顯著的提高,特別是在陸地車輛應(yīng)用方面。為了提供高性能的車輛導(dǎo)航解決方案(位置、速度和姿態(tài)),大多數(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)是基于多個(gè)定位技術(shù)的集成。其中GPS和INS通常是相互組合使用的,因?yàn)樗鼈兙哂谢パa(bǔ)特性。與GPS或INS相比,GPS/INS集成系統(tǒng)明顯地提高了定位精度。本文論述了全球定位系統(tǒng)(GPS)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)和里程表之間混合應(yīng)用,主要用于陸地車輛的實(shí)時(shí)導(dǎo)航,以便于更精確地校準(zhǔn)慣性傳感器的誤差。本文重點(diǎn)研究了全球定位系統(tǒng)(GPS)和里程表之間的互補(bǔ)特性,以便在不同的環(huán)境條件下對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)進(jìn)行周期性的修正。在開闊的環(huán)境中,GPS信號是可用的,因此,GPS可以與INS集成在一起進(jìn)行使用。而在GPS不可靠或無法使用的退化GPS環(huán)境中,里程表可以代替GPS與INS集成在一起進(jìn)行使用。而由此產(chǎn)生的估計(jì)問題由卡爾曼濾波器(KF)來解決,因?yàn)樗谔幚矸蔷€性問題和統(tǒng)計(jì)方面效果顯著。
本文還提出了一種方法可以用來估計(jì)城市環(huán)境中行駛車輛的位置、速度和姿態(tài)。該方法基于使用全球定位系統(tǒng)(GPS)、差速里程計(jì)和捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(SINS)。目的是為陸地車輛在城市環(huán)境中提供連續(xù)導(dǎo)航的信息,同時(shí)采用上述三種裝置是為了保持行駛解決方案的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。本文還以城市交通模擬場景為例,驗(yàn)證了該方法在GPS信號堵塞頻繁的城市環(huán)境中具有穩(wěn)定性好的定位精度。