車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖匹配算法研究.pdf

1、隨著地理信息系統(tǒng)技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)以及通信技術(shù)的日趨成熟，基于一定定位手段的車輛監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用在智能交通系統(tǒng)(ITS)領(lǐng)域正日益受到人們的重視，并顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本文以車輛定位導(dǎo)航系統(tǒng)為研究背景，對(duì)GPS測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行多次處理，采用GPS/DR組合定位方法，最終利用地圖匹配技術(shù)顯示車輛在數(shù)字地圖上的位置，彌補(bǔ)單靠傳感器定位的不足，提高定位精度和可靠性，具有現(xiàn)實(shí)的使用意義。本文的研究核心就是設(shè)計(jì)合理、高效的地圖匹配算法。

2、 由于GPS信號(hào)的接收存在誤差，所以在進(jìn)行地圖匹配前要對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行處理，去除掉誤差較大的點(diǎn)，平滑GPS測(cè)量數(shù)據(jù)。本文對(duì)GPS定位誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，基于平穩(wěn)時(shí)間序列的假設(shè)，對(duì)定位數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，并分析了誤差的來源。對(duì)于GPS信號(hào)處理這部分，論文論述了相關(guān)濾波算法原理及優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)前統(tǒng)計(jì)模型，建立GPS/DR聯(lián)合卡爾曼濾波的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程。 論文詳細(xì)討論了地圖匹配算法以及在定位導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用。綜合相關(guān)的地圖匹配算法

3、并做出改進(jìn)，采用了基于概率統(tǒng)計(jì)方法的地圖匹配算法，該算法根據(jù)相近性原則、相似性原則、交叉口相似性原則來計(jì)算誤差區(qū)域內(nèi)每條候選路段的匹配權(quán)值，選取總匹配權(quán)值最大者為最佳候選路段。算法步驟分初定匹配過程、跟蹤匹配過程、重定匹配過程，在交叉口進(jìn)行相應(yīng)處理，使得車輛能夠被匹配到正確的路段上。 最后，論文在VC6.0環(huán)境下結(jié)合MapObjects方法，對(duì)算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，模擬了GPS觀測(cè)信號(hào)、車輛速度方位等實(shí)際情況，給出了地圖匹配效果圖，從