文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
GPS/DR/MM组合式车载导航仪的研究与开发
姓名:张欣
申请学位级别:硕士
专业:导航、制导与控制
指导教师:战兴群
20080101
上海交通大学硕士学位论文摘要
摘要
车载导航系统作为卫星导航在大众型市场中三大应用之一,在智能交通系
统中占有十分重要的地位。目前,全球市场对新型车载导航仪的需求十分迫切,
然而目前市场上的大部分车载导航仪受限于诸多因素,未能很好满足市场的需
求。因此,当前车载导航领域的研究重点与热点是如何解决下列三个问题即定
位连续性与定位精度不足、缺乏实时交通信息辅助下的动态路径规划功能、附
加功能及细节设计不足的问题。对这些问题进行研究并使之融入到所研制的低
成本车载导航仪样机中去,具有十分鲜明的现实意义与良好的市场前景。
本文研究了 GPS 精确定位模型以及基于期望最大化算法的精确定位算法,
并通过仿真实验验证了模型的正确性及算法的有效性。对车载条件下航位推算
的两种具体实现方式及其性能进行了对比,结合实际情况选择了里程表加陀螺
作为航位推算的硬件实现形式。建立了 GPS/DR 组合导航系统的状态方程与测
量方程,完成了联合卡尔曼滤波器的设计,通过仿真实验验证了此方案的可行
性。建立了实时交通信息的模拟发布平台,研究了基于实时交通信息的动态路
径规划技术。在对以上研究成果进行综合并参照国家与上海市有关车载导航仪
的相关标准后,确立了车载导航仪样机开发的技术方案与指标、选择了软硬件
开发平台。通过软件编程的方式,完整地实现了包含上述研究成果的各种设计
方案和算法,并集成到基于 WinCE 平台的车载导航样机中。
模拟试验与实车试验结果表明,导航仪技术方案合理,算法可行,样机运
行稳定、可靠。最后,针对试验中尚存的一些问题,进行了原因分析并指出了
可能的改进方法。

关键词:车载导航仪全球定位系统航位推算电子地图匹配动态路径规划

I
上海交通大学硕士学位论文 ABSTRACT
ABSTRACT
As an ponent of ITS, in-vehicle navigation system or
in-vehicle navigator is among the three pillars of GPS navigation applications in
consumer market. Nevertheless, in-vehicle navigators supplied by those major
enterprises can not fully gratify consumer’ surging demands. Several improvements
should be made to current sets before global in-vehicle navigation market will
blossom, esp. in China. These include enhancing positioning integrity and accuracy,
facilitating dynamic route planning aided by real time traffic information and last but
not least, turning the whole set into a more handy convenience rather than an ugly
bulky one. It is inspired by these demands that this dissertation replies with research
on an integrated GPS/DR/MM system, which is targeted at a quality car navigator
incorporating practical features.
This dissertation can be roughly divided into two parts, namely research of
underlying technologies and practical advice on concurrent car navigators and an
ARM-based navigator prototype development. The research section will be
dedicate