一种用于陆地车辆导航的混合系统应用方法

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

在过去的二十年中，定位和导航技术的使用在各个领域中有了显著的提高，特别是在陆地车辆应用方面。为了提供高性能的车辆导航解决方案（位置、速度和姿态），大多数导航系统是基于多个定位技术的集成。其中GPS和INS通常是相互组合使用的，因为它们具有互补特性。与GPS或INS相比，GPS/INS集成系统明显地提高了定位精度。本文论述了全球定位系统（GPS）与惯性导航系统（INS）和里程表之间混合应用，主要用于陆地车辆的实时导航，以便于更精确地校准惯性传感器的误差。本文重点研究了全球定位系统（GPS）和里程表之间的互补特性，以便在不同的环境条件下对惯性导航系统（INS）进行周期性的修正。在开阔的环境中，GPS信号是可用的，因此，GPS可以与INS集成在一起进行使用。而在GPS不可靠或无法使用的退化GPS环境中，里程表可以代替GPS与INS集成在一起进行使用。而由此产生的估计问题由卡尔曼滤波器（KF）来解决，因为它在处理非线性问题和统计方面效果显著。

本文还提出了一种方法可以用来估计城市环境中行驶车辆的位置、速度和姿态。该方法基于使用全球定位系统（GPS）、差速里程计和捷联惯性导航系统（SINS）。目的是为陆地车辆在城市环境中提供连续导航的信息，同时采用上述三种装置是为了保持行驶解决方案的稳定性和准确性。本文还以城市交通模拟场景为例，验证了该方法在GPS信号堵塞频繁的城市环境中具有稳定性好的定位精度。