【摘 要】
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当前在室外定位方面,各种定位方式均被广泛运用,主要包含有:GNSS(Global Navigation Satellite System)定位,基站定位,地磁定位,INS(Inertial Navigation System)惯导定位以及Wi-Fi定位等。但是在实际运行环境下,这些定位方案均存在各自的弊端与不足。GNSS定位覆盖范围广,适用性高,但是在高楼之间、城市立交桥和隧道等环境下会存在信号弱
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当前在室外定位方面,各种定位方式均被广泛运用,主要包含有:GNSS(Global Navigation Satellite System)定位,基站定位,地磁定位,INS(Inertial Navigation System)惯导定位以及Wi-Fi定位等。但是在实际运行环境下,这些定位方案均存在各自的弊端与不足。GNSS定位覆盖范围广,适用性高,但是在高楼之间、城市立交桥和隧道等环境下会存在信号弱精度差等现象;Wi-Fi定位、地磁定位以及基站定位需要事先建立相应的信号库或磁场库,同时实际运行受环境影响较大;惯导定位误差受时间影响较大,不适合长时间单独工作。因此有人提出了将多种定位方式融合在一起,由统一的系统进行多模定位结果的融合计算。适用性最广的是GNSS/INS组合导航定位系统,其可以在复杂的场景中提供一个精度较高的定位结果,同时整个系统也极为稳定,可以保证长时间的工作。但是多数情况下组合系统核心算法部分负荷较大,在运算性能有限的平台下存在一定的计算瓶颈。本文提出了在GNSS/INS组合导航定位系统中加入了基于时间分片的处理模块,目的是在实时环境中能够根据嵌入式设备内部操作系统的处理机制将一个复杂的运算步骤分解到多个时间片中。这样充分保证了组合导航算法能够在嵌入式设备中完整运行,同时也最大程度的保证了运算结果的精确程度。本文首先介绍了组合导航定位系统的背景,调研了相关技术理论;而后针对系统做出了功能性和非功能性需求分析,在需求分析的基础上设计了系统的总体架构,随后对系统进行了功能模块划分以及通信接口的概要设计,同时完成了系统的详细设计,并且完成了编码工作;最后对整个系统的功能性和非功能性进行测试和分析工作。本文成功完成了 GNSS/INS组合导航定位系统的构建以及测试工作,通过对实际路况进行行车测试证明了算法和系统的稳定性,同时最终的定位精度也完全符合性能需求。
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