李祥鹏:基于GNSS/SINS组合导航的安防小车巡航平台设计论文

李祥鹏:基于GNSS/SINS组合导航的安防小车巡航平台设计论文

本文主要研究内容

作者李祥鹏(2019)在《基于GNSS/SINS组合导航的安防小车巡航平台设计》一文中研究指出:近几年安防巡逻机器人以及无人车在现代社会应用越来越广泛,人们对其关注度不断提高,这也引发了人们对自动巡逻、自动驾驶的研究兴趣。GNSS导航系统与SINS导航系统是比较明显的能够互相弥补的导航系统,因此针对于二者组合导航的相关研究比较丰富,但其中有相当一部分研究都只做了仿真,并没有进行实物相关测试。本文以实现安防小车巡航平台为目标,从搭建实物平台开始依次实现SINS导航系统、GNSS导航系统、SINS/GNSS组合导航系统,完成整个项目设计。本文实现的安防小车巡航平台在系统层面上主要分为两层系统,分别是属于上层系统的导航计算子系统与属于底层系统的运动控制子系统。其中,导航计算子系统主要有SINS系统、SINS/测速组合导航系统以及SINS/GNSS/测速组合导航系统,除此之外还负责接收、解析上位机的导航命令与对底层运动控制子系统的控制。而运动控制子系统除了接收命令还包括人机交互子系统用来显示当前系统状态。在以东北天作为导航坐标系的基础上实现SINS系统,并针对于其核心步骤姿态解算进行了比较细致的研究,优化了应用比较广泛的姿态解算算法Mahony算法。其次为了修正SINS系统中的误差,将其与测速模块做第一次组合导航,用来阻尼东向与北向的速度;随后将第一次组合后的输出与GNSS再一次组合,得到系统最终的输出。并针对于使用的硬件架构特点对组合算法的相关数学运算进行了优化。两次组合均是针对于误差进行预估,因此采用的都是Kalman滤波器。Kalman滤波器的特点就是在线性系统下、噪声特性服从高斯分布时能做到最优估计。最后在室内静止静态、室内静止动态、室外动态的条件下做了一系列实验。实验分别验证了SINS/测速组合导航在动态响应上以及误差累积上都比单独的SINS系统优良的多。室外动态实验结果表明其SINS/GNSS/测速组合导航系统的精度会随着时间的累积而增加。

Abstract

jin ji nian an fang xun luo ji qi ren yi ji mo ren che zai xian dai she hui ying yong yue lai yue an fan ,ren men dui ji guan zhu du bu duan di gao ,zhe ye yin fa le ren men dui zi dong xun luo 、zi dong jia shi de yan jiu xing qu 。GNSSdao hang ji tong yu SINSdao hang ji tong shi bi jiao ming xian de neng gou hu xiang mi bu de dao hang ji tong ,yin ci zhen dui yu er zhe zu ge dao hang de xiang guan yan jiu bi jiao feng fu ,dan ji zhong you xiang dang yi bu fen yan jiu dou zhi zuo le fang zhen ,bing mei you jin hang shi wu xiang guan ce shi 。ben wen yi shi xian an fang xiao che xun hang ping tai wei mu biao ,cong da jian shi wu ping tai kai shi yi ci shi xian SINSdao hang ji tong 、GNSSdao hang ji tong 、SINS/GNSSzu ge dao hang ji tong ,wan cheng zheng ge xiang mu she ji 。ben wen shi xian de an fang xiao che xun hang ping tai zai ji tong ceng mian shang zhu yao fen wei liang ceng ji tong ,fen bie shi shu yu shang ceng ji tong de dao hang ji suan zi ji tong yu shu yu de ceng ji tong de yun dong kong zhi zi ji tong 。ji zhong ,dao hang ji suan zi ji tong zhu yao you SINSji tong 、SINS/ce su zu ge dao hang ji tong yi ji SINS/GNSS/ce su zu ge dao hang ji tong ,chu ci zhi wai hai fu ze jie shou 、jie xi shang wei ji de dao hang ming ling yu dui de ceng yun dong kong zhi zi ji tong de kong zhi 。er yun dong kong zhi zi ji tong chu le jie shou ming ling hai bao gua ren ji jiao hu zi ji tong yong lai xian shi dang qian ji tong zhuang tai 。zai yi dong bei tian zuo wei dao hang zuo biao ji de ji chu shang shi xian SINSji tong ,bing zhen dui yu ji he xin bu zhou zi tai jie suan jin hang le bi jiao xi zhi de yan jiu ,you hua le ying yong bi jiao an fan de zi tai jie suan suan fa Mahonysuan fa 。ji ci wei le xiu zheng SINSji tong zhong de wu cha ,jiang ji yu ce su mo kuai zuo di yi ci zu ge dao hang ,yong lai zu ni dong xiang yu bei xiang de su du ;sui hou jiang di yi ci zu ge hou de shu chu yu GNSSzai yi ci zu ge ,de dao ji tong zui zhong de shu chu 。bing zhen dui yu shi yong de ying jian jia gou te dian dui zu ge suan fa de xiang guan shu xue yun suan jin hang le you hua 。liang ci zu ge jun shi zhen dui yu wu cha jin hang yu gu ,yin ci cai yong de dou shi Kalmanlv bo qi 。Kalmanlv bo qi de te dian jiu shi zai xian xing ji tong xia 、zao sheng te xing fu cong gao si fen bu shi neng zuo dao zui you gu ji 。zui hou zai shi nei jing zhi jing tai 、shi nei jing zhi dong tai 、shi wai dong tai de tiao jian xia zuo le yi ji lie shi yan 。shi yan fen bie yan zheng le SINS/ce su zu ge dao hang zai dong tai xiang ying shang yi ji wu cha lei ji shang dou bi chan du de SINSji tong you liang de duo 。shi wai dong tai shi yan jie guo biao ming ji SINS/GNSS/ce su zu ge dao hang ji tong de jing du hui sui zhao shi jian de lei ji er zeng jia 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自电子科技大学的李祥鹏,发表于刊物电子科技大学2019-07-17论文,是一篇关于组合导航论文,滤波器论文,电子科技大学2019-07-17论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自电子科技大学2019-07-17论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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