【摘 要】
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该文从车辆的工作环境和应用需要出发,有针对性地对基于信息融合的GPS/GLONASS/INS组合导航系统进行了分析与设计,并完成了原理样机系统总体设计及软件研制和相关的实验研究,
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该文从车辆的工作环境和应用需要出发,有针对性地对基于信息融合的GPS/GLONASS/INS组合导航系统进行了分析与设计,并完成了原理样机系统总体设计及软件研制和相关的实验研究,这一成果对改进和推动中国车载导航设备的发展具有较为重要的理论意义和工程应用价值.主要研究内容包括：1.针对车载组合导航系统的应用特点,对原有的联合卡尔曼滤波算法进行了改进,提出了当局部滤波器和全局滤波器具有不同数学模型时的联合卡尔曼滤波算法,使其更加符合实际应用情况,通用性增强.另外,针对联合卡尔曼滤波算法按方差阵加权进行融合计算时,必须求解滤波误差方差阵的逆矩阵,计算量大的缺点,给出了用计算加权系数代替计算加权矩阵的方法,从而避免了逆矩阵的运算,使实时性增强.2.针对传统卡尔曼滤波算法中由于噪声统计特性未知而容易引起滤波发散的缺点,将基于ARMA模型的自适应滤波方法应用于组合导航系统.这种方法采用直接估计增益K,避免了求解系统噪声方差阵Q和量测噪声方差阵R,使系统的稳定性增强.另外,对将ARMA模型应用于联合卡尔曼滤波的算法进行了探讨.3.针对各子系统在实时数据采集时,由于各种不确定性因素的影响而可能出现野值,导致融合结果精度降低的问题,提出了一种基于模糊逻辑的数据有效性判别方法.性和互补性,使判断结果更加准确可靠,并具有物理意义清晰、算法简单的特点.4.完成了车载组合导航系统的总体设计,并在上述理论研究基础上,进行了相应的软件研制,具体包括系统方案的设计和相关软件的开发.在进行系统方案设计时,考虑到美国对GPS的有关政策可能会给组合系统带来的影响,该系统采用GPS/GLONASS兼容机代替了GPS接收机,构成GPS/GLONASS/INS组合导航系统,使可靠性得到进一步提高.
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