第7节 结束语
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更新于2008-06-11 23:08:37

GPS

提高GPS 定位精度的自主式方法的研究无论是在动态数据滤波理论上还是在GPS 定位这一实际工程应用上都有着重要的意义。所以国内外的众多文献对这一问题进行了持续深入而深入持续的研究,积累了丰富的研究资料,产生了许多有用的研究成果。

本论文的主要工作着眼于GPS 定位功能在导航系统中的应用,针对导航系统所特有的客观条件和面临的问题,经过深入分析,提出了道路约束条件的概念,并希望通过将该约束条件引入导航系统模型,丰富系统模型所掌握的知识信息,达到提高GPS 定位导航精度的目的。接着,本文又推导了带道路约束条件的卡尔曼滤波递推算法。该算法相对基本卡尔曼滤波递推算法而言,改动很小,易于实现。这样,本论文就建立起了一个完整的GPS 定位导航滤波新方法。仿真和实测轨迹的滤波实验结果,证明了该方法简单易行,而且确实能够在一定程度上提高GPS 定位精度,改善GPS 定位导航效果。

在这一方法的基础上,本论文接着研究了无法获得道路约束条件情况下的GPS 定位导航问题。考虑了载体的一般运动规律,将道路约束条件这一概念引申,提出了速度方向约束条件这一概念,并设法利用这一约束条件的引入,不断地修正GPS 定位数据,提高GPS 定位导航精度。实测轨迹的滤波实验结果证明,这一方法相对于普通的带速度观测量的GPS 定位滤波算法,无论在稳定性还是在精确度上都有一定程度的提高。而且相对于带道路约束条件的卡尔曼滤波算法来说,由于只需利用GPS 接收机输出的速度方向信息,而不用通过其他渠道额外获得道路信息,该算法的适用范围大大的拓宽了。
 
本文接着又讨论了带速度值观测量的带速度方向约束条件的滤波算法。实验证明,在观测方程中增加速度值观测量之后,带速度方向约束条件的滤波算法的滤波精度和基本卡尔曼滤波算法的滤波精度相比确实提高了,但是和不带速度观测量的带速度约束条件的卡尔曼滤波算法的提高幅度相比却要差一些。本文尝试
分析了产生这种情况的原因。

以上就是本论文的主要工作内容和成果。

但是,需要指出的是,由于时间和一些其他因素的限制,本文对所提出的两个提高GPS 定位导航精度的新方法都仅仅是进行了仿真和实验,采用的工具是PC 机上运行的MATLAB 软件。并没有将它们实现为软件模块,应用到中国科学技术大学GPS 实验室开发的汽车导航系统当中来,进行实际系统的运行检验。虽然 从理论上分析,本文建立的两种提高GPS 定位导航精度的新方法都是有效的,实验结果业证明了这一点,但是实验毕竟只是实验,是在相对较为理想的环境下进行的,在实验中不可能做到对导航应用中所有可能发生的随机事件的完全仿真。所以,要想更加准备和全面的检验本论文提出的两个提高GPS 定位导航精度的新方法的应用效果,从而发现需要改进的地方、需要重新考虑的地方以及改进的思路和方法等等问题,还有许多的工作要进行。本论文没能把这些事情都做完,对于作者而言,也是一个相当大的遗憾。真心希望以后能够有机会继续把这些工作完成。
 
GPS 在我国的应用已有十余年的历史。经过这十余年的积累和酝酿,随着技术的不断进步,相关行业标准和法规的建立和完善,市场的培育和成熟,一系列制约其发展的瓶颈问题得不断解决,这一极具市场潜力的行业已经开始呈现全面发展从而进入繁荣阶段的势头,而GPS 在导航上的应用将是未来国内GPS 市场的一个重要的增长点。在这种环境下,不断推动相关领域的理论和技术的研究也就更加具有现实意义。能够对这一领域的研究现状有所了解,并在其中的一个小小的问题上做出一些微不足道的工作,对本文作者来说,也是非常值得为之努力奋斗的事。

 

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