一種用于陸地車輛導航的混合系統應用方法

（Fusion of GPSINSOdometer measurements for land vehicle navigation with GPS outage）

在過去的二十年中，定位和導航技術的使用在各個領域中有了顯著的提高，特別是在陸地車輛應用方面。為了提供高性能的車輛導航解決方案（位置、速度和姿態），大多數導航系統是基于多個定位技術的集成。其中GPS和INS通常是相互組合使用的，因為它們具有互補特性。與GPS或INS相比，GPS/INS集成系統明顯地提高了定位精度。本文論述了全球定位系統（GPS）與慣性導航系統（INS）和里程表之間混合應用，主要用于陸地車輛的實時導航，以便于更精確地校準慣性傳感器的誤差。本文重點研究了全球定位系統（GPS）和里程表之間的互補特性，以便在不同的環境條件下對慣性導航系統（INS）進行周期性的修正。在開闊的環境中，GPS信號是可用的，因此，GPS可以與INS集成在一起進行使用。而在GPS不可靠或無法使用的退化GPS環境中，里程表可以代替GPS與INS集成在一起進行使用。而由此產生的估計問題由卡爾曼濾波器（KF）來解決，因為它在處理非線性問題和統計方面效果顯著。

本文還提出了一種方法可以用來估計城市環境中行駛車輛的位置、速度和姿態。該方法基于使用全球定位系統（GPS）、差速里程計和捷聯慣性導航系統（SINS）。目的是為陸地車輛在城市環境中提供連續導航的信息，同時采用上述三種裝置是為了保持行駛解決方案的穩定性和準確性。本文還以城市交通模擬場景為例，驗證了該方法在GPS信號堵塞頻繁的城市環境中具有穩定性好的定位精度。