基于多传感器的PDR/GPS个人导航系统研究与实现
文献类型：学位论文
| 作者 | 易炯 |
| 答辩日期 | 2011-05-31 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 王建宇 ; 舒嵘 |
| 关键词 | Pdr 徒步导航 组合导航 室内外无缝连接 盲区导航 |
| 学位专业 | 电路与系统 |
| 英文摘要 | 全球定位系统（GPS）能够为全球范围内用户提供精确、连续的三维位置、速度和时间信息。然而GPS的精度、可靠性和可用性在一定程度上依赖于可跟踪卫星的数量及其空间几何分布情况。此外，在隧道、室内、地下停车场和地铁等卫星信号受阻的环境中，GPS也难以发挥作用。PDR (Pedestrian Dead Reckoning)与GPS进行组合是解决徒步的个人所面临的这些问题的有效途径之一。本文围绕个人导航室内外无缝连接和盲区导航展开研究，重点研究了基于多传感器的PDR/GPS组合导航系统的理论与实现，并对PDR/GPS组合导航系统的定位性能进行了验证。本文首先分析了徒步个人导航系统在国内外的发展现状以及徒步个人导航系统的几种主要实现方案。其次，对PDR导航系统进行了深入剖析；设计并实现了基于MEMS磁力计、加速度计、陀螺以、气压高度计以及商用GPS模块的PDR/GPS个人组合导航系统；对系统的设计难点和关键技术进行了深入研究并给出了解决方案；对基于多传感器的PDR系统进行了测试，并对PDR/GPS组合导航系统进行了GPS信号盲区测试和个人导航室内外无缝连接的测试，验证了系统的可用性。本论文的主要研究成果和创新点如下：1. 使用MEMS陀螺、磁力计、加速度计、气压高度计以及商用GPS模块设计并实现了GPS/PDR徒步个人组合导航系统，实现了室外无盲区导航以及室内外导航无缝连接。2. 使用气压高度计，为系统提供相对高度的变化，从而解决GPS定位高程精度不够的问题，同时在GPS信号盲区也能获取较佳的相对高程信息，达到了分辨个人所在楼层变化的效果。3. 提出了基于均值滤波和5层db4小波的陀螺信号降噪法。4. 提出了基于磁罗盘航向角速率与陀螺角速率比对的磁扰动检测方法。通过使用该方法可以剔除磁扰动时磁罗盘所确定的、存在较大误差的航向角，使用三轴陀螺来确定航向角，有效提高了存在磁扰动时航向角的精度。5. 在与PDR定位结果进行融合前，使用基于HDOP和位置连续性检测的GPS粗差剔除法将GPS的粗差剔除。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5292]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 易炯. 基于多传感器的PDR/GPS个人导航系统研究与实现[D]. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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