车载多传感器组合导航系统设计与实现

针对捷联惯性导航系统(SINS)和全球卫星定位系统(GPS)构成的车栽组合导航系统在GPS无效时精度迅速下降的问题,设计了车裁SINS/里程计/GPS定位定向仪组合导航系统,使用信息滤波进行SINS误差估计并对SINS作反馈校正.当GPS不可用时,利用里程计辅助SINS.使用基于PC/104的硬件结构和模块化的软件结构,对系统进行了软、硬件的实现.实验结果证明,在GPS无效时间段内,该系统可以抑制SINS误差发散,并把误差限制在较小水平,是一种实用的车栽组合导航系统.     

基于状态机的里程计信号滤波方法

提出并实现了一种基于状态机的里程计信号数字滤波方法。该数字滤波方法以FPGA为硬件基础，对经过阻容滤波和光电耦合器隔离后的里程计信号，进行毛刺信号的检测和滤除；分析了里程计信号存在多次振荡时可能造成亚稳态的原因，针对此情况给出了对亚稳态异常情况的处理方法；给出了滤波状态机的详细设计方法。在仿真环境和试验室环境下，使用方波信号、脉冲信号、三角波信号和高斯信号等对滤波效果和亚稳态异常处理措施进行仿真和测试，结果表明该数字滤波方法可以有效滤除干扰信号、计数结果准确；应用该数字滤波方法的某车载系统进行了跑车实测，结果满足系统要求，证明该方法具备工程上的可行性。     

车辆组合导航的新方法

目的 提高车辆导航精度。方法 建立加速度计与里程计组合导航模型,给出相应算法及ＧＰＳ校正里程计刻度因子的方法。结果 车辆运行在短时间内用加速度计与里程计组合校正里程计刻度因子,长时间运行后用ＧＰＳ校正里程计刻度因子,从而提高了车辆导航精度。结论 加速度计、里程计和ＧＰＳ接收机组合导航提高了车辆导航精度,增加了系统的可靠性。     

基于组合导航的管道内部定位仿真与误差分析

当前各种管道内部定位方法的单独使用都不能满足管道实际工程的精度要求,提高定位精度的有效方法是采用组合导航技术,国内外对于管道内检测定位技术的研究也集中在多理论、多方法的组合方面。基于此,根据油气管道内部定位的特点,提出由里程仪和SINS组成的组合导航定位方式,然后建立基于卡尔曼滤波数据融合技术的轨迹仿真器、捷联惯导器件和里程仪仿真模型,进行仿真试验,对组合定位技术进行误差分析,实现了在没有地面标记、定点磁标等辅助设备的情况下,定位精度达到0.03%。