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1、基于DSP的车载GPS/DR/MM组合导航仪公路交通科技JOURNALOFHIGHWAYANDTRANSPORTATIONRESEARCHANDDEVE2002年12月文章编号：1002-0268(2002)06—0131—05基于DSP的车载GPS/DR/MM组合导航仪吴秋平，高钟毓,王永梁(清华大学精密仪器与机械学系，北京100084)摘要:对于城市车辆GPS导航来说，其很大的一个缺点是跟踪卫星的信号常常由于建筑物，隧道及树木等的遮挡而使GPS的定位精度大大降低，甚至无法进行正常的导航和定位•为此，作者研制，开发了基于DSP的
2、车载GPS/DR/MM组合导航仪，本文详细介绍导航仪的硕件组成和软件编程，给出导航仪的组合方法,并进行跑车试验•试验结果表明导航仪具有良好的导航与定位性能，解决了单纯GPS系统无法连续定位和行驶屮的车辆”上房”问题.关键词:全球定位系统;航位推算;地图匹配;组合导航;数字信号处理器中图分类号:U491:TN966文献标识码:AStudyonGPS/DR/MMIntegratedNavigationlnstrumentforVehicleBasedonDSPWUu—ping,GAOZhoi•〜一yu,WANG,lg—Z(Depart
3、mentofPrecisionlnstrumentsandMechanology.TsinghuaUniversity.BeijinglOOO84,China)Abstract:GPScannotbeusedcontinuouslyforcityvehiclenavigationduetothelossofsateIlitesignalsbyobstructionsfrombuildings,tunnelsandtletcanditleadstolowpositioningaccuracy.Therefore9akindofGPS
4、/DR/MMintegratednavigationinstrumentforve一hiclebasedonDSPisdevelopedinthispaper.Thedesignhardwareandsoftwareispresentedandtheintegratingmethodoftheintegratednavigationinstrumentisdiscussed.Dynamictestisperformedfinally.TestresultsdemonstratetheeffectivenessoftheGPS/DR
5、/MMinte一gratednavigationinstrument,andthissystemsolvestheproblemsthatGPScannotbeusedcontinuouslyandthesituationofthevehicleisprobablelocatedonthebmldings.Keywords:Globalpositioningsystem;Deadreckoning;MapMatching;Integratednavigation;Di舀talsi目processor全球定位系统(GPS)能迅速，准
6、确，全天候地提供定位，导航和授时信息，但在城市高楼区，林阴道，涵洞及深山峡谷内,GPS的上述功能常常失效.航位推算(DR)是一种常用的车辆定位技术，但航向传感器的方向误差较大,且随时问积累，因此，航位推算方法不能单独，长时间地使用.将航位推算与GPS定位系统组合起来,可确保移动车辆在丢失卫星信号时仍能有效地确定车辆所在的位置」J.电子地图匹配(MM)的应用解决了司机定向难的问题，与常规地图相比，电子地图具有信息丰富，直观易读，更新方便，使用灵活等特点•电子地图与GPS/DR结合，克服了各自的缺点，是最理想的组合导航方式之•它利用G
7、PS定位系统，航位推算及电子地图三者之问的信息综合和相互校正来提高定位精度和定位可靠性.以前的导航仪【,j一般采用导航计算机来进行Kalman滤波和地图匹配，这样造成导航计算机计算负担较重,同吋成本较高•本文采用分布式结构，即上,下位机两级微机结构•考虑到导航仪数据处理的复杂性，下位机选用1H公司的DSP作为处理器，上位机采用104总线结构的嵌入式计算机.DSP处理器完成复杂的Kalman滤波，嵌入式计算机完成地图兀配及显示功能•从而能在不加重计算机负担的情况下实现复杂的滤波算法，且成本较低.试验结果表明,该组合导航仪具有较高的定
8、位精度和良好的可靠性.收稿日期:2001—11—29基金项目:清华一中大傅士后基金项目作者简介:吴秋平（1972一），男，江苏姜堰人，清华大学博士后,研究方向为车俩组合导航系统研究，多传感器信息融合公路交通科技2002年第6期1车载GPS/DR/M
