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车载导航系统构架及

车载导航系统构架及
车载导航系统构架及

车载导航系统构架及应用分析

车载导航系统构架及应用分析

在车载系统中,除了行车操控息息相关的车体、传动及安全系统开始导入更多电子功能外,最充分利用电子技术的应用当是资通娱乐系统。这个结合资讯、通讯和娱乐的车载应用系统,正是电子技术进展最快速的三大领域,当它们被转移到汽车的市场时,也发展出独到的应用型式与技术。

在这个领域出现的新名词为Telematics,它是是通讯和资讯的合成字,顾名思义,它意指整合通讯与资讯的新兴车载应用。在产品定位上,可以分为可携式设备(PortableDevice)和车装式设备(In-vehicle)两种,这两类设备又可依是否具备对外的通讯功能,再将Telematics的市场区隔分为四大块。

GPS导航定位在Telematics中具有关键性的地位,车载GPS系统除了可为驾驶提供导航资讯外,当它与无线通讯技术(如GPRS/3G)结合时,它能提供定位资讯给Telematics的服务供应商,如裕隆的TOBE、北美GM的OnStar,以及日系的Toyota、Honda、Nissan车厂。当

他们的服务中心收到个别车子的位置资讯后,就能够为车主提供道路救援、失车找回等服务。当然,计程车或公车、游览车也可运用GPS来发挥车队追踪及控管的功能。

另一个与GPS息息相关的应用则与紧急救难有关。在美国有一项e911的计画,它要求手机中必须建置定位功能,以做为紧急状况通报之用;e911属于个人性的紧急救难策略,相较之下,欧盟则提出汽车驾驶紧急救难相关的eCall 计画,预定在2009年9月以后,欧盟全部的新车都要具有eCall的配备,此配备将结合碰撞侦测、GPS和行动通讯三大功能,在第一时间自动向泛欧统一的紧急电话号码112进行通报,除了车辆地理位置之外,eCall还设定可传送数据资料,以语音和资讯双重管道让112接线人员来判定合适的救援方式。

GPS在车载系统中已逐渐成为必备装置,而且不断发展出加值功能。本文将介绍车载GPS的系统设计架构、要领、天线设计及其他前瞻性的技术发展趋势。

GPS系统架构剖析

在用户端的GPS装置是一单向的GPS讯号接收机,它会接收来自天空中导航卫星的定位讯号,这二十多颗卫星会传送L1及L2两种讯号,使用的频率分别为1575.42MHz及1227.60MHz,一般民用的GPS接收机只需接收L1于1575.42MHz的频率。

GPS定位系统是利用卫星基本三角定位原理,由GPS接受装置先找到三颗以上在天顶上的卫星所在位置,再计算每颗卫星与接收器之间的距离,就能得出接收器在三维空间中的座标值。

再进一步来看GPS接收器的系统运作流程。GPS卫星讯号会先由GPS天线来接收,再经由RF射频前端将高频讯号转为中、低频数位讯号,再传送到GPS基频元件,此元件的核心技术在于相关器(correlator)的设计,也就是透过相关器来比对找出正确的卫星编号,进而比照

取得多颗卫星的万年历(Almanac)和广播星历(BroadcastEphemeris)等资料。愈多通道的相关器意味着能更快速找到卫星的位置,目前一般GPS接收器都至少提供12个通道的相关器,更高阶的接收器则具有16个,甚至是32个通道的相关器。

GPS接收器的控制功能是由微处理器或微控制器来实现,此一处理核心可以来自外部,也能嵌入在GPS基频元件当中。目前较初阶的GPS接收器产品常用ARM7做为核心,高阶的机种则会升级到ARM9核心。此外,这类元件也会具备微处理器支援功能,例如UART和即时时钟(RTC)。

星历资料会以NMEA0183或RTCM等格式输出到主处理器,进一步与GIS地图引擎整合以显示所在街道位置,或透过无线通讯介面传出位置资讯,让远端的伺服器能提供进一步的位置相关服务。NMEA0183是GPS惯用的一种标准通讯协定,它採用简化ASCII的序列通讯协定来定义数据传送的格式。

当GPS採用差分定位(DGPS)的辅助定位模式,如美国的WAAS或欧洲的EGNOS系统时,则需输出RTCM或NTRIP1.0的协定格式。此外,由于不同的接收机所提供的原始资料格式通常会不同,当有需要针对不同型号接收机收集的资料进行统一处理,就必须建立GPS通用资料交换格式,目前业界普遍採用的格式为RINEX。

GPS硬体架构选择要领

综上所述,一部车载GPS的硬体系统架构中,主要的单元包括天线、RF前端、基频/相关器、处理器核心,此外,还包括记忆体、匯流排介面。这些单元可以採离散式(discrete)的作法来提高设计上的弹性,也能採整合式的策略,将多个单元整合为一颗系统单晶片(SoC)、单封装(SiP)或模组,以降低设计的难度及成本。

当系统工程师在进行设计时,必须在效能、成本与弹性三大评量要件中进行选择。以效能来

透过备用电池的使用,能将电源电压降低,这也有助于节省功耗。

从高频转低频的过程,是杂讯产生的主要环节,在此过程中必须妥善抑制杂讯的产生,例如将SAMPCLK的讯号谐波降到最小,以免混杂在中频(IF)链路当中,这可透过在射频前端与相关器之间配置适当的电阻器来达成抑制的目标。此外,各单元在电路上的佈局和佈线,也会影响干扰的状况,因此需要进行妥善的规划。

GPS天线的需求特性

GPS天线也是决定GPS效能表现的关键。GPS卫星讯号的背景噪讯为-136dBW,为避免干扰,国际电信法规规定卫星传送之讯号不得大于-154dBW,因此GPS的讯号实际上相当的弱,因此接收天线的灵敏度必须相当的高,这和天线的大小及形状密切相关。可用于GPS的天线种类包括片状天线(Patch)、螺旋式天线(Helix/Spiral)和平面倒F型天线(PIFA)等,其中又以Patch及Helix使用最多,请参考(图四)。

由于GPS的讯号属于圆极化波,所以GPS接收天线也必须採圆极化的工作方式。

平板天线的好处是其耐用性及相对容易制作,成本也较便宜。不过它具有明显的方向性,平板要面向天空才能得到较好的接收效果。这种方向性会带来使用上极大的限制;此外,它虽然能顺利接收到正上方的卫星讯号,但若没有撷取到低角度的卫星资讯,误差也会相对较高,精确度则会下降。

较先进的作法是採四臂螺旋天线(QuadrifilarHelixAntenna),它拥有全面向360度的接收能力,使天线在任何方向都有3dB的增益。这让GPS接收器能以各种角度摆放,而且能接收到很低角度的卫星讯号。此外,更佳的作法再导入Balun的电路设计,如此一来就能有效隔离天线周围的噪讯,能容许各种功能的天线并存于极小的空间中而不会互相干扰,很适合手持设备的天线设计。不过,此类天线的成本仍然偏高。

前瞻性技术一:DR

在车载的导航使用中,常会因为遭遇到环境上的遮蔽因素而造成导航工作无法正常运作。在高楼林立的巷道中收讯状况往往极差,当行进隧道中时,那更是完全没有讯号可用。在这个时候,就可以透过方位推估(DeadReckoning,DR)技术来做为暂时的导航工具。

DR的技术原理是透过能感测或量测距离及方向改变的装置,来估算出车子移动位置的改变。在正向的行进距离通常採用里程计(Odometer)或加速度计(Accelerometer)来进行量测;转动角度则使用磁罗盘(Compass)、陀螺仪(Gyrometer)或差分里程计(DifferentialOdometer)来量测;高度上的变化则需使用气压计(Barometer)。请参考(图四)的整合设计实例图。

里程计是每台车子中皆有的装置,GPS接收器可透过CANBus来连结里程计以进行量测,但里程计的缺点是会因使用时间而降低其准

确性。较先进的作法是採用MEMS技术的加速度计和陀螺仪,它们的体积小,也容易进行系统整合,不过,一分钱一分货,精确度高的MEMS 元件也需要较高的成本。此外,在实用上,要提升DR系统的精确性,还得时常进行线上感测器的校准,这时就得靠GPS的定位讯号来修正DR 感测器的参数项目。

在短时间内,DR的正确性相当高,甚至可以高于GPS,但当使用时间久了,DR的误差累积效应会愈来愈大,导航的精确度就会大幅下降,这时必须回归到GPS系统来找出绝对的位置,才能再次使用DR。DR和GPS可说是相辅相成的车载导航系统,但目前商品化的产品仍然不多,主要的瓶颈在于DR感测器的准确度、成本,以及与导航系统整合的演算法开发上。

前瞻性技术二:Galileo

大家所熟知的GPS,其实是由美国军方所佈建的全球卫星导航系统。目前有另一套相似的系统正在筹建中,也就是欧盟主导的Galileo计

画。Galileo的技术部分是由欧洲太空总署(ESA)所主导,但它的营运单位是属于民营组织。第一颗卫星(GIOVE-A)已于2005年底成功发射升空,预计2008年将正式开放商业使用。Galileo 准备发射30颗卫星到天空,让任何地点都能看到4颗以上的卫星;不过Galileo的卫星轨道与赤道面的倾角较大(56度),因此对北欧等高纬度地区能提供更完善的服务。

由于这是属于民营的组织,因此获利是很大的考量,这也是为何Galileo规划了三个不同的频率,包括LowerL-band的E5a和E5b,MiddleL-band的E6和UpperL-band的E2-L1-E1,以提供差异化的收费服务。它提供四种服务等级,即开放性服务(OS)、生命安全服务(SoL)、商业服务(CS)和公用法规服务(PRS),其中SoL和CS是要付费的,免费的民用工作频率在1560–1591MHz,可与GPS的1575.42MHz使用相同的天线进行接收。

Galileo採用特殊的调变技术,能减少多重路径的干扰,因此能提升商用上的精确度,在水

平方向的精确度可达4公尺,垂直方向则为8公尺。它与GPS及GNSS等系统具有互操作性,一个整合GPS和Galileo两大系统的双工模式接收机,其精确度还能够再提升,水平方向可达3–4公尺,垂直方向可达6-8公尺。

项目GPS系统Galileo系统卫星数24+330(27+3)轨道面个数63轨道高度20200公里23616公里运行週期11小时58分14小时04分轨道倾角55度56度载波频率L1:1575.42MHz

L2:1227.60MHz

L5:1176.45MHzE2-L1-E1:1560–1595MHz

E5:1164–1214MHz

E6:1260–1300MHz传输方式CDMACDMA调制码C/A码、P码和M码代码1-10时间系统UTCUTC坐标系统WGS-84GTRF(ITRF)

结论

车载GPS导航系统虽然已有长足的进步,但面对新兴的整合性技术及应用,未来的发展挑战仍然不小。尤其是当GPS不再只是独立(Standalone)的装置,而需要与行动网路(GPRS/3G)或网路相连时,它就必须是能提供多重模式(Multi-mode)的互动系统。

以A-GPS系统来说,它能透过行动网路所提供的星历资讯来加速定位的时间,而且能降低终端器的运算资源与功耗,但在设计上因涉及与行动网路系统的连结,因此必须遵循不同网路的讯息交换标准,其中GSM/GPRS是RRLP,UMTS是RRC,CDMA则是IS-801A。为了简化这种复杂性,OMA组织定义了SUPL标准,先包裹RRLP、RRC或IS-801A讯号后再以一致的规格发送出去。

车载GPS将与通讯系统更密切的整合,以提供即时性的互动功能或服务,例如交通状况、

景点资讯等LBS服务;它与DR的整合,即能提供无间断的定位导航功能;在下一代的导航系统中,则会是GPS加Galileo的双系统模式。这些都是车载GPS未来的挑战,也是商机所在。

导航系统

第1 章绪论 1.1 导航的基本概念 导航是引导运载体到达预定目的地的过程。导航分两类:(1)自主式导航,用飞行器或船舶上的设备导航,有惯性导航、多普勒导航和天文导航等;(2)非自主式导航,用于飞行器、船舶、汽车等交通设备与有关的地面或空中设备相配合导航,有无线电导航、卫星导航。在军事上,导航还要配合完成武器投射、侦察、巡逻、反潜和援救等任务。高效、高精度的导航系统更是我国这种发展中国家赶超发达国家的战略性资源和倍能器。在军用方面,随着新时期军事战略方针的转变及高新技术武器装备的发展,导航定位定向系统已经成为我军现代化建设中一项不可缺少的重要军事技术装备,其重要性表现在:它是信息战必不可少的基础设备,是建立战场统一坐标的前提,是快速、准确火力部署的保障,同时又是实现武器精确打击能力的必要条件。所以,导航定位定向系统对迅速提高我军的综合作战能力,加快数字化部队建设至关重要;在民用方面,国外的导航定位定向系统己在大地测量、定向钻并、隧道掘进、地面车辆导航、飞机进场着陆、航天航空遥感、机载重力测量、公路监测、地下油气管道监测、矿井监测、激光断面监测等方面得到广泛地的应用,并取得了巨大的经济效益。 在日常生活中我们经常接触到的导航是车载导航,车载导航属于非自主式导航,车载导航是利用车载GPS(全球定位系统)配合电子地图来进行的,汽车GPS导航系统由两部分组成:一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成;另一部分由计算机控制中心组成,两部分通过定位卫星进行联系。 1.2 惯性导航(INS)概述 通常说的惯性技术,是惯性器件、惯性测量、惯性导航、惯性制导和惯性稳定等技术的统称。惯性技术既是一门学科,也是一门工程技术,在陆、海、空、天各个领域有着广泛应用。惯性器件(陀螺仪和加速度计)、惯性仪表、惯性导航系统都是以牛顿力学定律为基础的。惯性导航系统通过加速度计实时测量载体运动的加速度,经积分运算得到载体的实时速度和位置信息。 惯性技术是对载体进行导航的关键技术之一,惯性技术是利用惯性原理或其它有关原理,自主测量和控制运载体运动过程的技术,惯性测量和惯性敏感器技。

车载导航系统国内外发展现状

一、引言 汽车工业已成为我国国民经济发展的支柱产业之一,汽车技术和技术信息的融合使得汽车电子已经成为一个独立的产业。另外,随着汽车的普及和道路的建设,城际间的经济往来更加频繁,大量的商务、休闲、探险活动使我们并不局限在自己认识的一小块区域中,不认识道路,找不到目的地的情况也屡有发生,就此,车载GPS导航系统即以合适的价位走入车主的世界,成为车上的基本装备。车载GPS主要用途就是定位监控和导航,由于导航方面民用较广且易于理解,所以一般提起车载GPS即指汽车里用的导航产品;而以定位监控管理为主要用途的车载GPS在国内的大量应用也是不争的事实。因此,笔者将后者称其为中心监控式的导航系统。 二、车载GPS导航系统原理与电子地图的应用模式 (一) 车载GPS导航系统原理 利用GIS中的导航电子地图和GPS接收机的实时定位技术,组成GPS+GIS的各种电子导航系统。 (二) 车载导航电子地图的应用模式 车载导航电子地图的应用模式主要有如下两种: 1. GPS单机定位+矢量电子地图 系统可根据目标位置(工作时输入)和车船现位置(由GPS测定)自动计算和显示最佳路径,引导司机最快地到达目的地,并可用多媒体方式向驾驶员提示。 2. GPS差分定位+矢量电子地图 系统通过固定站与移动车船之间的两台GPS伪距差分技术,可使定位精度达到1~3m,当采用双向通讯方式时,则可构成车船的自动导航系统,又可将移动车船上的GPS定位结果准确实时地传送到控制中心,并在电子地图上显示出来,构成交通网络监控指挥系统。为了防止在楼群遮挡时收不到足够的GPS卫星信号,在车上除装有GPS接收机以外,还装有压电振荡陀螺。利用卡尔曼滤波算法同时处理GPS、里程计和陀螺仪的数据来进行运载体的实时定位。 三、中心监控式的导航系统和自主导航系统的系统构成、技术特征 (一) 中心监控式的导航系统的构成、技术特征、运行流程 GPS/GSM卫星定位车载系统(以下简称车载机)由GPS接收模块、GSM信息收发模块、数据处理单元MCU三部分构成。这三部分的工作流程是GPS接收模块接收到GPS卫星发射的原始电文,并根据从三颗以上不同卫星发来的电文以1秒的刷新间隔提供该车辆的状态,如:经度、纬度、高度、时间、速度、航向等数据,送给数据处理单元MCU,单片机再对这条数据进行压缩和加密的处理;然后通过GSM模块将按照设定好的格式,定时(1分钟至1440分钟)将这条数据通过GSM无线网络传输到远端监控中心的数据接收机中。数据接收机与数据库服务器是通过RS232口直接物理连接的,通过控制软件,其数据便存储到了SQL SERVER数据库中,结合GIS系统中的电子地图,在监控软件中便可以直接看到车辆的位置、速度、高度等信息,从而达到监控的目的。如果车载机数量的增加和车载机不断发送数据的增多,此数据库将不断扩大。通过编写程序,再通过对数据库的操作,从而

东风标致508多媒体车载导航娱乐系统安装工艺指导_及调试激活流程7.5

东风标致508多媒体车载导航娱乐系统 安装指导

目录 一.安装前的准备----------------------------------------------------------3 1.1 订购物品-------------------------------------------------------------------3 1.2 安装前的步骤------------------------------------------------------------- 3 二. 系统概况-------------------------------------------------------------- 4-6 2.1 系统简介----------------------------------------------------------------- 4 2.2系统部品安装位置及线束走向示意图--------------------------- 4 2.3系统连接示意图------------------------------------------------------ 4 2.4 系统线束介绍--------------------------------------------------------- 5 三. 工具介绍--------------------------------------------------------------6 四. 部品介绍--------------------------------------------------------------7 五. 拆卸指导--------------------------------------------------------------8-11 六. 安装指导------------------------------------------------------------12-16 七. 系统调试------------------------------------------------------------17-31 7.1 用车辆诊断仪将AUX1更改为“带外部静音”------------------------- 17-23 7.2 导航系统激活步骤-----------------------------------------------------24 7.3 导航系统调试步骤-----------------------------------------------------25 八. 简易故障分析及处理--------------------------------------------- 31-37 8.1 消除临时故障报警----------------------------------------------------- 31-36 8.2 故障表------------------------------------------------------------------ 37 九. 服务热线-------------------------------------------------------------- 38

汽车导航系统

汽车导航系统 即车载GPS导航系统,其内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息,结合储存在车载导航仪内的电子地图,通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配,进行确定汽车在电子地图中的准确位置,这就是平常所说的定位功能。在定位的基础上,可以通过多功能显视器,提供最佳行车路线,前方路况以及最近的加油站、饭店、旅馆等信息。假如不幸GPS信号中断,你因此而迷了路,也不用担心,GPS已记录了你的行车路线,你还可以按原路返回。当然,这些功能都离不开已经事先编制好的使用地区的地图软件。 如何选购 1.地图设计要人性 硬件是基础,软件是灵魂,GPS导航仪的“灵魂”包括两个方面——软件引擎和地图数据,这两者是导航仪能否把你带到目的地的关键所在。电子导航地图是GPS导航仪赖以工作的另一个重要组件,电子导航地图的正确与否就直接决定了车主能否更快捷、更轻松地到达目的地。在当前的市场上,不论是国产还是完全进口,车载GPS产品内置的地图无非都是国内仅有的几个图商的资源,质量也是参差不齐。一般来说,正规品牌的GPS导航仪都会提供一年的免费更新,或者按次数计算,支持2次左右的免费更新服务。而在此之后更新地图就需要缴纳一定费用,一般来说GPS图商的地图更新维持在半年一次的水平,也有一些厂商每三个月更新一次数据,更新一次的费用在两百元左右。 2.搜星定位要快捷 作为导航产品,消费者最关心的当属它的收星能力,即信号接收能力。目前市场上销售的车载GPS大多数都会采用SiRFStarIII第三代芯片,这类芯片的优势是在有遮挡和天气情况恶劣的情况下可以捕捉和跟踪信号、减轻高楼林立带来的的信号干扰。此外,芯片的好坏还直接关系到计算路径时快捷准确的好坏。去同一个目的地,芯片的不同可能会出现不同的路线,而我们需要的是最佳路线。购买大品牌的产品不仅本身质量有保证,同时也可以享受一定年限的免费升级服务。选品牌其实也是在选售后,对于GPS导航产品来说,后续的服务问题更为重要,因为地图是在实时更新的。不同的厂商,获取地图数据的来源不同,免费的更新方式也有多种多样。购买时做好了解,可以避免使用后一些不避免的麻烦。此外,开机速度和反应速度都是重要参数,由于开车时要时刻注意安全并且汽车在高速行进中,因此速度快可以提升车辆导航的精确度,同时也可以节约使用者的操作时间,省时更省心。 3.导航要注重实用性

车载GPS导航系统的应用及功能

车载GPS导航系统的应用及功能 现代人对于GPS已经不是很陌生了,虽然GPS系统一开始是为军事目的而建立的,但很快在民用方面得到了极大的发展。把GPS用于车载导航来说,有不少人恐怕还只是听说过,没有实践过吧。GPS汽车应用系统的未来似乎是无可限量,技术进步带来的梦想也是没有止境的。GPS汽车系统为地球表面上每一块土地提供了一个全新的、瞬时可知的地址——这是对位置和距离制定的新的国际标准。 应用 在了解车载GPS之前大家应该知道车载GPS导航的结构和与车辆跟踪系统的区别。 就目前的车载GPS系统终端通常由GPS模块、无线通信模块、报警控制模块、语音控制模块、显示模块和车载PC等几个部分组成: 1.GPS模块:安装到车辆上的小型装置,是GPS车载单元的一部分,用来接收卫星所传递的信息。 2.无线通信模块:通常采用车载无线电话、电台或移动数据终端(MDT)以完成信息交互功能。 3.报警控制模块:向监控中心网络发出报警讯号,通报车辆异常信息。 4.语音控制模块:完成声音控制及服务等功能。 5.显示模块:用来显示位置路况等视频图象信息,可选用LCD、CRT或TV显示。 6.车载PC:整合处理各功能模块,配合相应的软件,完成指定功能,如进行数据处理,计算出所在位置的经度,纬度,海拔,速度和时间等。 由于使用环境的特殊性,作为系统核心的车载PC的必须体积小,集成度高,功耗低,处理能力强,操作简单便捷。目前车载PC较多的使用嵌入式操作系统,如WINDOWS CE 和嵌入式LINUX等。根据车辆使用的频繁性以及道路的复杂性的要求,它必须可靠性要高,且扩展性和兼容性要好. GPS车辆应用系统一般分为两大类:车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同,一种是用于车辆的防盗,一种则是用于车辆的自主导航。由于“只接受,不发射”信号是GPS是接收系统的一大特点,所以用于防盗的GPS跟踪系统就是要借助通信网络以及政府配套系统给GPS车载防盗仪,提供收取使用费用的解决方案。而车载导航仪是通过接受卫星信号,配合电子地图数据,适时掌握自己的方位与目的地,自主导航的模式不收取任何使用费用,用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。 GPS技术是利用GPS卫星信号接收的,可以24小时不间断地接收卫星发送的数据参数结算出接收的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。车载导航仪是通过接受卫星信号,配合电子地图数据,适时掌握自己的方位与目的地,自主导航的模式不收取任何使用费用,用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。当使用者把车载GPS安装在车上后,无论使用者身处哪个城市、城镇或是郊区,我们都能在转瞬之间找到一家餐馆或是最近的一家加油站。 就我国目前已悄然兴起GPS专业玩家一族,他们大部分是户外运动和汽车越野爱好者。这些使用者还可以通过车载GPS了解车辆行使方向,这样就取代传统的高度计,还可以显示海拔高度等信息。通过GPS对卫星信号的接受计算,可以测算出行驶的具体速度。对于那些热爱户外运动,汽车越野爱好者来说GPS让他们再也不会为迷失方向而苦恼,因为GPS 导航仪可以让驾车者对行驶道路了如指掌。GPS导航仪还提供全程语音提示,驾车者无须观察显示界面就可能实现导航的全过程,使得行车更加安全舒适。 但由于GPS车辆导航系统在中国市场刚刚起步,市场氛围不如GPS车辆跟踪系统成熟,但谁也不否认,这个方兴未艾的市场具有无限的升值潜力。随着中国汽车工业的发展,汽车

实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术

实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术 作者:彭彦彦,陈丽钦,严慧明,苏鉴英 指导教师:刘友文 (闽江学院地理科学系,福州350108) 摘要: 通过实验设计了一套实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术。 汽车导航是GPS应用的主要领域,将来一段时间,高性能的车载导航产品的发展前景将被看好。目前车载导航的精度不够高,要是能实现车道的识别,则车载导航系统的整体性能将得到升华。高精度的定位是实现车载导航车道识别的关键技术。本项目建议书研究基于自适应卡尔曼滤波,设计低成本、高精度、易于工程实现的GPS/DR组合定位模型,为实现车道识别的车载导航提供定位保障。 首先基于自适应卡尔曼滤波分别对GPS和DR系统设计了子滤波器。对于GPS/DR的组合,提出采用联邦式卡尔曼滤波方案,通过主滤波器对两个子滤波器的滤波结果进行最优数据融合,以在车辆高速运动状态中,达到米级的定位精度。项目成果可应用于高性能的车载导航系统的定位模块中,为实现车道识别提供基本条件。 关键词:GPS;车载导航;组合定位 Integrated Positioning Technique of Vehicle Navigation System that Can Distinguish the Driveway Authors : Peng Yanyan, Chen Liqin, Yan Huiming, Su Jianying Teacher: Liu Youwen (Department of Geographical Science,Minjiang University, Fuzhou 350108) ABSTRACT Through the experimental we designed a set of Lane Recognition Navigation System tor ealize the Combined Positioning Technologies. Car navigation is the main application fields of GPS,and high performance of navigation product development foreground will be valued in a period of ti-me. Currently the vehicle-mounted navigation precision isn't high enough. If it can realize the driveway, that the navi gation system identification of the overall performance will get distillation.As we all know, precision positioning is the key technology to the vehicle-mounted navigation lane identify. So our research project proposal are based on the adaptive kalman filter, low cost, high precision, and designed to realize the GPS/DR project portfolio for the locating model,which provides the orientation to the navigation lane identification . Keywords: GPS, Navigation, Combination 联系人:彭彦彦EMAIL:821042725@https://www.docsj.com/doc/ae11155554.html, 1 背景及意义

手把手教你怎样安装车载导航仪地图

手把手教你怎样安装车载导航仪地图 来源:今日头条编辑:袁春苗2014-04-23 10:14 浏览量:10330 教你如何安装车载导航仪地图 地图安装步骤 一、下载工具: “凯立德官方检测工具”(检测DVD导航仪的物理端口、波特率)、或车载专用GPS端口测试工具、“GPS空闲端口检测工具”、“GPS硬件系统检测工具”。 二、准备一张TF卡。 4G卡,只能装一个地图; 8G卡,可能装两个地图; 16G卡,可能装四个地图; 32G卡,可能装多个个地图,或4个地图,外加音乐、视频等。 三、将上述三个软件都复制到新的TF卡根目录下,

进入导航机设置—“导航路径设置”,指向、启动这个软件里的.EXE文件,可分别测得:导航仪的物理端口、波特率数值; 导航仪的空闲端口号; 导航仪的硬件系统情况,如:操作系统类别、CPU类型及频率、内存、屏幕分辨率等。四、依据本机系统情况,选取下载合适你机器的地图,“GPS之家”、“我爱GPS”论坛里,有很多破解的地图软件可下载。 注:新卡重新安装,应该下载完整版或懒人包。而不是地图资源。 五、将下载的地图压缩包解压缩,再其文件包复制到TF卡根目录下。 修改端口号、波特率为:COM2(假若2为你的机器端口数字) ; 4800(假如你的机器波特率为4800) 以下都以COM2 ; 4800;的数值为例,来讲解。你则依据自己实际测得的数值为准。 A、凯立德:使用其内附的修改器 具体步骤如下: 第一步打开凯立德地图文件夹; 第二步打开“NaviResFile”文件夹 看到“NaviConfig.dll”文件 打开“凯立德端口修改器”,点修改器里的“读取”,读取成功后, 修改端口成:COM2,速率:4800。再点“修改”按钮,再按“退出”按钮。 在“NaviResFile”文件夹内会生成一个叫“NaviConfig-NEW.dll”文件。 删除原“NaviConfig.dll”文件; 将“NaviConfig-NEW.dll”文件改名为:“NaviConfig.dll” “凯立德端口修改器”保留不删除。

军用车载导航系统国外发展现状

军用车载导航系统发展现状 一、国外发展概况 军用车载定位定向系统是在航空、航海惯导系统的基础上发展起来的,距今己有几十年的发展历史。20 世纪60 年代末,美国工程兵测绘研究所研制了第一台陆用惯性定位定向系统(Position and Azimuth Determination System,PADS)用于炮兵阵地联测,其定向精度为1 mil(RMS),水平位置精度为20 m(CEP),高程精度为10m(RMS)。随后,英国Ferranti公司的FILS系列、美国Honeywell公司的GEO-SPIN 系列、法国Sagem 公司的ULISS30、俄罗斯的И21等陆用惯导系统相继问世[19-21]。这一阶段的车载定位定向系统大多采用平台惯导,通过零速校正技术来抑制导航误差的累积趋势。 20世纪80年代,美国Honeywell公司研制出第一台激光陀螺捷联惯导系统:H-726方位位置系统(Modular Azimuth Position System, MAPS)[22]。随后,美国、英国、德国、法国、加拿大等国的多家公司研制生产了多种型号的陆用捷联式导航系统,配备在自行榴弹炮、炮兵观察车、测地车、侦察车和机动导弹发射架上。随着GPS系统的出现,后期的车载定位定向系统都具备SINS/GPS组合导航功能,这种组合形

式具有精度高、可靠性好、成本低、适应性强、快速反应性能好的特点。但是为了保证武器系统的自主导航能力,许多车载导航系统都可不依赖于GPS独立工作,通过里程仪(Odometer, OD)或测速仪(Velocity-Measuring System, VMS)辅助实现高精度定位定向。 法国Sagem公司的SIGMA 30系列产品采用激光捷联惯导系统,专为炮兵需求设计,满足绝大多数炮兵装备的需求,如榴弹炮发射车、火箭炮发射车和迫击炮发射车等。在无GPS信息的条件下,SIGMA 30系列产品通过INS/VMS组合导航可以实现如表1-1所列的性能指标。 美国Kearfott公司的KN-4050系列产品采用激光捷联惯导系统,可用于主战坦克、导弹发射车、无人驾驶车辆及雷达和无线电天线稳定。在无GPS信息的条件下,KN-4050 系列产品可以实现如表1-2所示的性能指标。

车载组合导航系统发展现状

车载组合导航系统发展现状 随着科学技术的不断发展,现代导航系统的种类越来越多,如: INS、全 球定位系统(GPS)、多普勒(Doppler)测速系统、奥米加导航系统(Omega),罗兰系统(Loran),塔康系统(Tacan),还有天文导航(CNS)、地形辅助系统等,这 些导航设备都各有优缺点,精度和成本也不大相同。同时,由于各领域,尤其 是军事领域对导航信息量的要求越来越多,对导航精度的要求也越来越高。要 使系统性能得到提高,靠提高单一导航系统的精度,不仅在技术上难度很大, 而且在实际中效果也不十分明显,无法满足高精度要求的。若将多种导航系统 适当地组合起来,即可大大提高导航精度。 组合导航系统与单一导航系统的性能比较,具有以下优点 1) 组合系统中惯性导航系统的精度比单独使用惯性导航系统时要求的精 度低,能够降低惯性导航系统的成本,还可提高系统的可靠性和容错性能; 2) 组合导航具有余度的导航信息,可利用其余度信息检测出某个导航子 系统的故障,并隔离掉失效的子系统,然后将其余正常子系统重新组合(系统重构),就能够继续完成导航任务。 因而在20世纪70年代,组合导航技术的出现使得这一问题有了完美的解决 方案,使其得到了迅速发展,并取得了令人瞩目的成就。它克服了单个导航系统的缺点,取长补短,使组合后的导航精度高于各个系统单独工作的精度。组合导航系统就是将具有不同特点的导航设备与导航方法进行综合,应 用计算机技术对多种导航信息进行融合处理,以提高整个系统的性能。它是一 种综合工程技术,涉及到各导航信息源相关设备技术、计算机技术、显示技术 以及控制系统、最优估计等理论。 目前,组合导航系统技术在工程实践中还必须解决以下问题: 在导航 信息大量冗余的情况下,计算量过大,实时性不能保证;导航子系统的增加使故障率也随之增加,如果某一子系统出现故障而又没有及时监测出并隔离掉时,故障数据会污染整个系统,使可靠性降低。 针对组合导航系统量测信息量多,数据处理困难这一特定问题,导航信息 的处理技术也从根据单个传感器所获得的数据集来进行的单一信息处理向多传感器获得的多数据集的信息融合方向发展。

车载组合导航系统

车载组合导航系统 ( Car Integrated Navigation System) GI-100 用户手册 V1.6 上海航姿测控科技有限公司 2016年12月15日

1.1产品概述 (1) 1.2产品特点 (1) 1.3产品优点 (1) 1.4产品应用 (2) 2 设计原理 (2) 3电器特性 (4) 3.1极大值参数 (4) 3.2电器特性 (4) 4性能指标 (5) 5机械尺寸与引脚定义 (6) 5.1机械尺寸 (6) 5.2引脚定义 (7) 6 推荐电路 (8) 6.1推荐PCB封装 (8) 6.2推荐参考电路 (8) 7坐标系和安装方位 (9) 7.1坐标系 (9) 7.2 安装方位 (9) 8使用说明 (10) 8.1传感标定 (10) 8.2通信接口 (10) 8.3通信频率 (10) 8.4 通信协议 (10) 8.5 控制命令 (11) 9注意事项 (12) 10固件升级 (13) 10.1 winxp系统...................................................................... 错误!未定义书签。 10.2 win7系统 ....................................................................... 错误!未定义书签。附录:.. (15)

2 GPRMC (16) 3 GPATT (17)

1系统介绍 1.1产品概述 GI-100是一款高性能的面向车载导航领域的车载组合导航系统,系统包含高性能的同时支持北斗和GPS的卫星接收机芯片、三轴陀螺仪、三轴加速度等;通过在线的自适应组合导航算法,GI-100提供实时高精度的车辆定位、测速和测姿信息,在GNSS系统的信号精度降低甚至丢失卫星信号时,不借助里程计信息,GI-100利用纯惯性导航技术,也可在较长时间内单独对汽车载体进行高精度定位、测速和测姿。 图1. GI-100 1.2产品特点 元件选型:高性能三轴陀螺仪和三轴加速度计; 误差补偿:完成正交误差/温度漂移等误差补偿; 唯一防盗:每个产品标定参数均不一致防盗版; 物理尺寸:紧凑模块化设计可节省用户产品空间; 通信协议:即插即用的标准通信协议NEMA0183; 工程安装:无安装角度要求方便用户车载安装; 亚米级:支持RTCM2.3协议/复杂环境亚米级导航; 1.3产品优点 陀螺漂移:消除陀螺漂移获高精度姿态航向信息; 加速噪声:消除震动加速度获高精度速度信息; 零速修正:零速修正算法可防止导航数据漂移; 软件算法:基于自适应的扩展卡尔曼滤波算法; 智能识别:识别并隔离有较大误差的GNSS数据; 摆脱里程计:利用纯惯性导航实现高精度定位; 导航技术:组合导航和纯惯导航技术自主切换;

教你如何安装车载导航仪地图精编版

教你如何安装车载导航仪地图 2013-03-08 15:30:04| 分类:汽车知识| 标签:|字号大中小订阅 本文转载自闲人SGM《教你如何安装车载导航仪地图★》 地图安装步骤 一、下载工具: “凯立德官方检测工具”(检测DVD导航仪的物理端口、波特率)、或车载专用GPS端口测试工具、“GPS空闲端口检测工具”、“GPS硬件系统检测工具”。 二、准备一张TF卡。 4G卡,只能装一个地图; 8G卡,可能装两个地图; 16G卡,可能装四个地图; 32G卡,可能装多个个地图,或4个地图,外加音乐、视频等。 三、将上述三个软件都复制到新的TF卡根目录下, 进入导航机设置—“导航路径设置”,指向、启动这个软件里的.EXE文件,可分别测得: 导航仪的物理端口、波特率数值;导航仪的空闲端口号; 导航仪的硬件系统情况,如:操作系统类别、CPU类型及频率、内存、屏幕分辨率等。 四、依据本机系统情况,选取下载合适你机器的地图,“GPS之

家”、“我爱GPS”论坛里,有很多破解的地图软件可下载。 注:新卡重新安装,应该下载完整版或懒人包。而不是地图资源。 五、将下载的地图压缩包解压缩,再其文件包复制到TF卡根目录下。 修改端口号、波特率为:COM2(假若2为你的机器端口数字) ;4800(假如你的机器波特率为4800) 以下都以COM2 ;4800;的数值为例,来讲解。你则依据自己实际测得的数值为准。 A、凯立德:使用其内附的修改器 具体步骤如下: 第一步打开凯立德地图文件夹; 第二步打开“NaviResFile”文件夹 看到“NaviConfig.dll” 文件 打开“凯立德端口修改器”,点修改器里的“读取”,读取成功后,修改端口成:COM2,速率:4800。再点“修改”按钮,再按“退出”按钮。 在“NaviResFile”文件夹内会生成一个叫“NaviConfig-NEW.dll” 文件。 删除原“NaviConfig.dll” 文件; 将“NaviConfig-NEW.dll” 文件改名为:“NaviConfig.dll” “凯立德端口修改器”保留不删除。

汽车导航系统技术解析

汽车导航系统技术解析car navigation system GPS is a global positioning satellite 24 as a foundation, to provide all-weather around the world the three-dimensional position, three-dimensional velocity information such as a radio navigation and positioning system. GPS positioning principle is: the user to receive satellite signals, obtaining the distance, clock correction and atmospheric correction parameters between the satellite and the user from, to determine the location of the user through data processing. Now, the special function within the civil GPS positioning precision can reach 10m does GPS has long aroused the automobile profession's attention, when the United States announced the opening of a part of the GPS system in the Gulf War, the automobile industry to seize this opportunity immediately, invest in the development of automotive navigation system, positioning and orientation of automobile

车载GPS导航系统的应用功能与注意事项

车载GPS导航系统的应用功能与注意事项 现代人对于GPS已经不是很陌生了,虽然GPS系统一开始是为军事目的而建立的,但很快在民用方面得到了极大的发展。把GPS用于车载导航来说,有不少人恐怕还只是听说过,没有实践过吧。GPS汽车应用系统的未来似乎是无可限量,技术进步带来的梦想也是没有止境的。GPS汽车系统为地球表面上每一块土地提供了一个全新的、瞬时可知的地址——这是对位置和距离制定的新的国际标准。 应用 在了解车载GPS之前大家应该知道车载GPS导航的结构和与车辆跟踪系统的区别。 就目前的车载GPS系统终端通常由GPS模块、无线通信模块、报警控制模块、语音控制模块、显示模块和车载PC等几个部分组成: 1.GPS模块:安装到车辆上的小型装置,是GPS车载单元的一部分,用来接收卫星所传递的信息。 2.无线通信模块:通常采用车载无线电话、电台或移动数据终端(MDT)以完成信息交互功能。 3.报警控制模块:向监控中心网络发出报警讯号,通报车辆异常信息。 4.语音控制模块:完成声音控制及服务等功能。 5.显示模块:用来显示位置路况等视频图象信息,可选用LCD、CRT或TV显示。 6.车载PC:整合处理各功能模块,配合相应的软件,完成指定功能,如进行数据处理,计算出所在位置的经度,纬度,海拔,速度和时间等。 由于使用环境的特殊性,作为系统核心的车载PC的必须体积小,集成度高,功耗低,处理能力强,操作简单便捷。目前车载PC较多的使用嵌入式操作系统,如WINDOWS CE 和嵌入式LINUX等。根据车辆使用的频繁性以及道路的复杂性的要求,它必须可靠性要高,且扩展性和兼容性要好. GPS车辆应用系统一般分为两大类:车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同,一种是用于车辆的防盗,一种则是用于车辆的自主导航。由于“只接受,不发射”信号是GPS是接收系统的一大特点,所以用于防盗的GPS跟踪系统就是要借助通信网络以及政府配套系统给GPS车载防盗仪,提供收取使用费用的解决方案。而车载导航仪是通过接受卫星信号,配合电子地图数据,适时掌握自己的方位与目的地,自主导航的模式不收取任何使用费用,用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。 GPS技术是利用GPS卫星信号接收的,可以24小时不间断地接收卫星发送的数据参数结算出接收的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。车载导航仪是通过接受卫星信号,配合电子地图数据,适时掌握自己的方位与目的地,自主导航的模式不收取任何使用费用,用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。当使用者把车载GPS安装在车上后,无论使用者身处哪个城市、城镇或是郊区,我们都能在转瞬之间找到一家餐馆或是最近的一家加油站。

车载导航系统的设计与实现

该论文是本团队帮同学做过的案例,需要源程序或者更多毕业设计联系799523222 毕业设计(论文)车载导航系统的设计与实现 姓名 系别、专业 导师姓名、职称 完成时间

摘要 路径规划系统是根据GPS车载导航系统的需要开发的。本论文详细介绍了GPS车载导航系统的组成、功能、实现过程、路径规划算法以及SuperMap地理信息系统的功能。并以SuperMap为开发平台,在路径规划系统中实现了地图的基本操作。本文重点研究了车载导航系统的路径规划问题。综合考虑并比较了了多种最短路径选择算法。在原始Dijkstra算法的基础上提出了改进,节省了很大的存储空间,提高了效率。 关键词: GPS ,GIS , 车载导航系统,路径规划,Dijkstra算法

Abstract The Route-Planning system is developed for the Vehicle navigation System. The structure, function and the realization of the whole system are demonstrated in detail in this thesis. The GIS(Geographic Information System) theory is introduced .By using SuperMap software as a supporting platform, basic operation of map are realized. The algorithms of Route Planning are discussed in detail. Think over and compare many shortest path algorithms and present a improved algorithm based on the original Dijkstra algorithm in this thesis . It saves memory space and increases efficiency. KEY WORDS: GPS, GIS, Vehicle navigation System , Route-Planning, Dijkstra algorithm

车载导航系统构架及应用分析

车载导航系统构架及应用分析

在车载系统中,除了行车操控息息相关的车体、传动及安全系统开始导入更多电子功能外,最充分利用电子技术的应用当是资通娱乐系统。这个结合资讯、通讯和娱乐的车载应用系统,正是电子技术进展最快速的三大领域,当它们被转移到汽车的市场时,也发展出独到的应用型式与技术。 在这个领域出现的新名词为Telematics,它是是通讯和资讯的合成字,顾名思义,它意指整合通讯与资讯的新兴车载应用。在产品定位上,可以分为可携式设备(PortableDevice)和车装式设备(In-vehicle)两种,这两类设备又可依是否具备对外的通讯功能,再将Telematics的市场区隔分为四大块。 GPS导航定位在Telematics中具有关键性的地位,车载GPS系统除了可为驾驶提供导航资讯外,当它与无线通讯技术(如GPRS/3G)结合时,它能提供定位资讯给Telematics的服务供应商,如裕隆的TOBE、北美GM的OnStar,以及日系的Toyota、Honda、Nissan车厂。当

他们的服务中心收到个别车子的位置资讯后,就能够为车主提供道路救援、失车找回等服务。当然,计程车或公车、游览车也可运用GPS来发挥车队追踪及控管的功能。 另一个与GPS息息相关的应用则与紧急救难有关。在美国有一项e911的计画,它要求手机中必须建置定位功能,以做为紧急状况通报之用;e911属于个人性的紧急救难策略,相较之下,欧盟则提出汽车驾驶紧急救难相关的eCall 计画,预定在2009年9月以后,欧盟全部的新车都要具有eCall的配备,此配备将结合碰撞侦测、GPS和行动通讯三大功能,在第一时间自动向泛欧统一的紧急电话号码112进行通报,除了车辆地理位置之外,eCall还设定可传送数据资料,以语音和资讯双重管道让112接线人员来判定合适的救援方式。 GPS在车载系统中已逐渐成为必备装置,而且不断发展出加值功能。本文将介绍车载GPS的系统设计架构、要领、天线设计及其他前瞻性的技术发展趋势。

车载导航系统

车载导航系统 这个学期的通选课上,我收获良多。虽然我对汽车这类的比较感兴趣,但是身为一个文科生,刚选到这个课程其实还蛮怕的,害怕听不懂老师在说什么,但是还好老师结合了很多视频来给我们讲解,课堂上一点都不闷还挺有趣的。也因为这样,身为工科盲的我才能在短短的一个学期里学到不少东西,例如发动机点火系统、转子发动机、四驱系统工作原理等等一听上去就觉得非常深奥难懂并且高端大气上档次的基本知识。 但是,我还是对车载导航系统比较感兴趣。在上课之前,你要是问我什么是车载导航系统我肯定会跟你说,我只知道GPS导航系统,车载导航系统是什么来的?上过老师的课后,我觉得自己清楚了很多。下面让我来为你介绍一下车载导航系统的组成、结构、工作原理、应用以及维护。 一.组成 车载导航系统是通过商业通信卫星,把GPS应用到车辆导航上面,为汽车驾车人指路,就成为了车载导航系统(又称为汽车导航系统,可简写为CIPS)。虽然车载导航系统听起来好像很复杂的样子,但是其实它的组成并不复杂。一般主要由以下几个模块组成: GPS模块: 安装到车辆上的小型装置,是GPS车载单元的一部分,用来接收卫星所传递的信息 无线通信模块:通常采用车载无线电话、电台或移动数据终端(MDT)以完成信息交互功能 报警控制模块:向监控中心网络发出报警讯号,通报车辆异常信息 语音控制模块:完成声音控制及服务等功能 显示模块:用来显示位置路况等视频图象信息,可选用LCD、CRT或TV显PC模块:整合处理各功能模块,配合相应的软件,完成指定功能,如进行数据处理,计算出所在位置的经度,纬度,海拔,速度和时间等。 电子地图模块:储存非常丰富的城市地图,全国的公路网图,此外,一般还储存有加油站、便利商店、政府机关、旅游景点、餐馆、停车场等信息。 自律导航模块:当汽车行驶到地下隧道、高层楼群、高速公路等遮掩物处而

车载导航系统项目介绍

车载导航系统项目介绍 Modified by JEEP on December 26th, 2020.

车载导航系统项目介绍 ----北京华清远见科技有限公司 1、项目简介 项目背景 现在,随着GPS技术、多媒体应用、LCD显示技术的日趋成熟,汽车导航、防盗系统在高端汽车中已经是现实,而在普通汽车中实现,也是指日可待了。车载导航系统中包含了很多前卫、实用的技术,如:GPS应用技术、GPRS应用技术、GUI开发技术、多媒体功能应用技术、传感器技术、嵌入式操作系统应用开发技术、系统构建技术、驱动编写技术、数据库技术等等。学员通过项目的完成,对于巩固理论知识、拓展实用的项目经验都有很大的帮助。 系统功能说明 ?定位功能 GPS通过接收卫星信号,可以准确地定出其所在的位置,位置误差小于10米。利用GPS,在地图上实时显示车辆当前位置; ?地图导航功能 输入目标地点后,自动在地图上显示出行车路线;重假如用户因为不小心错过路口,没有走车载GPS导航系统推荐的最佳线路,新为用户设计一条回到主航线路线,或是为用户设计一条从新位置到终点的最佳线路。 ?语音导航功能

输入目标地点后,车辆只要遇到前方路口或者转弯,车载GPS语音系统提示用户转向等语音提示。 ?防盗功能 通过发送gprs短信,可以返回车辆当前位置; ?娱乐功能 播放U盘、SD卡中的MP3、MP4文件。 ?智能导航功能 在短时间失去GPS信号时,可根据车内的加速度传感器、结合行车速度计算出行车情况。 ?增加兴趣点功能 由于我国大部分城市都处于建设阶段,随时随地都有可能冒出新的建筑物,由此,电子地图的更新也成为众多消费者关心的问题。因此遇到一些电子地图上没有的目标点,只要你感兴趣或者认为有必要,可将该点或者新路线增加到地图上。 2、硬件需求

车载自主导航算法

车载自主导航算法 惯性导航属于积分推算方法,导航误差随时间累积,难以满足长时间高精度定位定向的要求。在车载导航的特殊领域,可以采用SINS/OD组合导航或零速校正方法来提高自主导航精度。 一、SINS/OD组合导航 捷联惯导和里程仪均具有完全自主的特点,且定位误差具有互补性,所以SINS/OD 组合导航是一种常用的车载自主导航算法。文献[25]详细叙述了惯导、里程仪航位推算算法及其误差方程,并根据相似性原理得到了相关误差源的分立标定方法。但在航位推算过程中,捷联惯导和里程仪相对独立工作,导航精度受误差源标定精度的影响严重,只能通过已知路标点进行校正,存在导航信息利用不充分的缺陷。 SINS/OD组合导航是一种有效的自主导航方案,可以对相关误差进行在线估计。在状态误差建模上,文献[25]仅考虑了里程仪标度因数误差,文献[127]进一步考虑了方位和俯仰安装偏差,但未对安装杆臂误差进行建模。在量测方程建立方面,目前通常使用两类方案:一类采用速度量测模式[127-129],将惯导速度和里程仪速度之差作为量测值,状态维数低,计算量小,但里程仪速度的获得需要对里程增量进行微分,放大了量测噪声;另一类采用位置量测模式

[130-132],将惯导位置和航位推算位置之差作为量测值,不放大量测噪声,但额外增加了状态维数,对相关误差状态的估计速度慢,也不利于故障重构。在误差状态可观测性分析方面,武元新等[133,134]提出了“导航系统全局可观测分析方法”,并对SINS/OD组合导航中里程仪误差的可观测性进行了分析。 二、零速校正 在里程仪无效的情况下,零速校正(zero-velocity update, ZUPT)技术是车载自主导航的主要技术手段。陆用车辆行驶过程中,间隔一定时间(一般为5~10 min)停车,由于停车时刻的真实速度为零,惯导系统的速度输出即为速度误差,将该速度误差作为量测值可对惯导系统的各项误差进行辨识和补偿[135,136]。ZUPT技术在很多实际系统中得到广泛应用,如美国的Litton公司的LASS、Honeywell公司的GEO-SPIN系统,英国Ferranti 公司的FILS系统,法国SAGEM公司的SIGMA-30等系统[137]。 常用的零速校正方法有曲线拟合法和实时卡尔曼滤波法[138-142]。曲线拟合法根据停车点的零速观测值,将各个通道的速度误差拟合成二次曲线或休拉周期正弦曲线,进而补偿定位误差。曲线拟合法一般将各通道分开处理,忽略了通道间的耦合,不能精确跟踪物理系统内部的状态变化[21]。而卡尔曼滤波算法利用系统误差和测量误差统计特性的先

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