车联网中车辆定位及其优化技术研究

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1、单位代码：10293密级：公开专业学位硕士论文论文题目：车联网中车辆定位及其优化技术研究学号1210012330姓名李文娟导师刘南杰专业学位类别工程硕士类型申请全日制专业申请（领域）电子与通信工程论文提交日期二零一三年三月ResearchonvehiclepositioninganditsoptimizationtechnologyinvehiclenetworkingThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofE

2、ngineeringByWenjuanLiSupervisor:Prof.NanjieLiuMarch2013南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。研究生签名:型廴廴期:

3、20庄⒋上鲲冖__~日南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档;允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索;可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。研究生签名:导师签名:日期:’f:午:上摘要随着车联网的快速发展，车辆定位受到越来越多的关注。全球定位系统（GPS，GlobalPositioning

4、System）和捷联惯性导航系统（SINS，StrapdownIntertialNavigationSystem）是车辆定位领域的两大技术。GPS虽然具有比较高的定位精度，但是在卫星被遮挡的地方无法实现定位，因而需要其他定位方式的辅助，实现辅助GPS（AGPS，AssitedGlobalPositioningSystem）定位。捷联惯性导航（SINS）可以在无GPS信号的情况下依靠惯性测量单元（IMU，InertialMeasurementUnit）测得汽车定位参数，利用运动学定律进行自主定位，但是由于误差具有时间累积性，且外部器件在安

5、装的过程中，还存在安装误差，因而无法实现长时间较高精度的定位。针对此问题，本文提出了一种仅基于车内惯性器件的自主定位方法——车速-方向盘转角传感器定位方法（VSSA，VehicleSpeed&SteeringAngle），通过车速传感器测得的速度与方向盘转角传感器测得角度，运用运动学定律，给出了路程增量推算算法，经仿真分析，此方法推算出的轨迹与实际行驶轨迹基本相符。在此基础上，本文对组合定位方法进行了研究，通过将SINS系统中陀螺仪与VSSA组成航位推算（DR）系统，然后用DR系统与SINS系统的位置与姿态误差通过Sage-husa自适

6、应滤波去补偿SINS系统，从而提高了SINS系统定位精度，实现了另外一种车辆自主组合定位方法。仿真结果表明此方法的定位精度与航向精度都比较高。最后本文将GPS与此SINS/VSSA系统组合，通过融合滤波，实现在不同GPS信号情况下根据分配系数的不同实现对不同定位方式的自主选择，达到车辆行驶过程中的完整、精确、连续定位。关键词:车辆定位，全球定位系统，捷联惯性导航系统，航位推算，惯性器件IAbstractWiththerapiddevelopmentofnetworkingofvehicles,vehiclepositioningprob

7、lemgetsmoreandmoreattention.GPS(GlobalPositioningSystem)andSINS(strapdowninertialnavigationsystem)arethetwotechnologiesinthefieldofvehiclelocation.AlthoughtheGPShasarelativelyhighpositioningaccuracy,itcannotgetthepositioningwheresatellitesareblocked,whichrequiresauxiliar

8、yoftheotherpositioningmeans,toachieveAGPS(AssitedGlobalPositioningSystem)positioning.SINScangetthevehic