車載GPS導航系統(tǒng)動態(tài)濾波算法應用研究.pdf

1、車載導航及定位是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新型技術(shù)。近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，GPS導航和定位技術(shù)已向高精度、高動態(tài)的方向發(fā)展。但是由于GPS定位包含許多誤差源，尤其是測量隨機誤差和衛(wèi)星的幾何位置誤差，使定位精度受到影響。利用傳統(tǒng)的方法很難消除。而GPS動態(tài)濾波是消除GPS定位隨機誤差的重要方法，即利用特定的濾波方法消除各種隨機誤差，從而提高GPS導航定位精度。 本文首先分析了GPS定位的基本原理、誤差

2、來源及系統(tǒng)構(gòu)成。重點介紹了影響GPS定位精度兩個關(guān)鍵的客觀因素：定位信號與接收機，并對GPS信號進行了仿真。詳細介紹了差分GPS技術(shù)的原理、分類及應用優(yōu)勢。其次，由于GPS靜態(tài)定位和動態(tài)定軌中，GPS數(shù)據(jù)預處理質(zhì)量的好壞都直接影響著GPS定位精度，因此本文以GPS數(shù)據(jù)預處理理論和計算機應用技術(shù)為基礎(chǔ)，巧妙運用了統(tǒng)計分析軟件SPSS，重點對GPS數(shù)據(jù)預處理進行了應用研究；并且探討了觀測數(shù)據(jù)粗差檢測與剔除的新方法。接著，本文將一種新的非線性

3、濾波方法——中心差分卡爾曼濾波(CDKF)用于車輛導航中，進行了仿真試驗研究。和普遍采用的EKF方法相比，CDKF方法不僅提高了定位的精度和穩(wěn)定性；而且不需要模型的具體解析形式，避免了復雜的Jacobian矩陣的計算，算法更簡單，也更加易于實現(xiàn)。而且較目前存在的另一種非線性濾波算法UKF，也有一定的優(yōu)勢。仿真實驗結(jié)果進一步表明CDKF方法明顯優(yōu)于EKF、UKF方法，是車輛導航中一種更理想的非線性濾波方法，真正實現(xiàn)了車輛低成本、高精度的實