GPS-DR車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)硬件及壓電陀螺信號處理.pdf

1、隨著汽車的普及，交通擁擠日益嚴(yán)重，智能交通逐漸提到發(fā)展日程上來，其中，GPS汽車導(dǎo)航是一種有效的實現(xiàn)方案。然而，目前GPS的動態(tài)性能較差，導(dǎo)航衛(wèi)星受高層建筑阻擋導(dǎo)致失鎖，從而不能準(zhǔn)確定位，這制約著它的推廣。為此，本文設(shè)計了一種價格適中、高精度的GPS/DR車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)，并取得了初步成果。 首先，本文介紹GPS/DR車載組合導(dǎo)航系統(tǒng)的總體架構(gòu)，包括GPS、壓電陀螺、電子指南針、加速度計和里程計等傳感器，以ARM9作為整個系統(tǒng)的

2、中央處理器，采用模塊化設(shè)計方法，詳細(xì)分析了每個模塊的功能并提供翔實的硬件原理圖。 然后，本文在闡述KMZ52芯片工作原理及各種偏差產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種先進的電子指南針電路。該電子指南針采用達(dá)林頓三極管觸發(fā)電路，以保證感應(yīng)元件有足夠的靈敏性，并采用四路模擬開關(guān)MAX392使得兩路輸出電壓相匹配。而且，為補償電子指南針靈敏度溫度漂移，采用積分負(fù)反饋實現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)控制。通過干涉校正試驗和圓周運行試驗得到系統(tǒng)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)表

3、明偏差得到補償，方位角數(shù)據(jù)與實際相符。 接著，將垂直加速度計應(yīng)用于該系統(tǒng)，推導(dǎo)出俯仰角和側(cè)傾角的計算公式以及水平加速度計的校正方法。加速度計模塊不僅輸出姿態(tài)參數(shù)，而且能夠輸出精確的加速度。 最后，結(jié)合壓電陀螺和組合導(dǎo)航系統(tǒng)的特點，提出壓電陀螺動態(tài)校零方法，建立壓電陀螺離散型數(shù)學(xué)模型，并在分析普通卡爾曼濾波和抗野值卡爾曼濾波的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種抗野值自適應(yīng)卡爾曼濾波算法。采用該算法對實際的輸出數(shù)據(jù)進行濾波，取得了滿意的效果