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车辆导航定位中的关键技术研究

作　者: 车莉娜
导　师: 徐爱功
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 图制图学与地理信息工程
关键词: 组合定位卡尔曼滤波数字地图地图匹配最短路径
分类号: U463.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是当前世界上交通运输技术的前沿,它是一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效、智能的交通运输管理系统。据统计,在ITS中的所有子系统中,与车辆管理有关的约占40%。对于车辆管理,车辆导航定位系统是智能交通系统的中心部件,是其它各种功能应用的基础。本文研究了车辆导航定位中的一些关键技术,这些关键技术包括:(1)车辆导航定位技术在分析比较各种车辆导航定位技术之后,研究了适合车辆定位的组合定位技术,分析了组合定位系统中传感器的误差,并建立了基于卡尔曼滤波数据处理模型。(2)可导航数字地图的建立与地图匹配技术分析了可导航数字地图的功能要求及标准,研究和改进地图匹配算法。针对基于D-S证据推理的地图匹配算法进行深入研究,并对匹配误差比较大的转弯路段、平行路段以及立交桥路段等特殊路段的匹配过程进行分析并且给出匹配流程。(3)最短路径算法在分析Dijkstra算法的实现过程以及其优缺点之后,总结了一种基于Dijkstra算法的优化算法-优先队列算法,在搜索最小的节点时,该算法的时间复杂度大大降低,具有较好适用性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-15
  1.1 研究ITS的意义及各国ITS的发展  9-11
  1.2 车辆导航定位系统的组成与原理  11-13
  1.3 论文的重点及内容安排  13-15
2 车辆导航定位的原理与方法  15-37
  2.1 卫星导航定位系统在ITS中的应用  15-18
    2.1.1 卫星导航定位系统  15
    2.1.2 卫星导航定位系统在ITS中的应用  15-17
    2.1.3 卫星导航定位系统在ITS应用中存在的问题  17-18
  2.2 航位推算  18-22
    2.2.1 里程仪的误差分析  19-20
    2.2.2 角速率陀螺的误差分析  20-21
    2.2.3 磁罗盘误差分析  21-22
    2.2.4 加速度计误差分析  22
  2.3 GPS/DR组合定位系统  22-34
    2.3.1 GPS/DR组合定位方法的基本原理  22-24
    2.3.2 卡尔曼滤波算法  24-28
    2.3.3 GPS/DR卡尔曼滤波器设计  28-34
  2.4 实验测试  34-36
  2.5 本章小结  36-37
3 可导航数字地图数据库与地图匹配  37-58
  3.1 可导航数字地图数据库  37-43
    3.1.1 功能要求  37
    3.1.2 基本表示方法  37-40
    3.1.3 数字地图标准  40-43
  3.2 地图匹配  43-50
    3.2.1 地图匹配的基本描述及其数学含义  43-45
    3.2.2 地图匹配方法的分类  45-47
    3.2.3 常用地图匹配算法简介  47-50
  3.3 基于D-S证据推理的地图匹配算法  50-54
    3.3.1 基于D-S证据推理的地图匹配算法流程  51-52
    3.3.2 匹配过程中的特殊路段处理  52-54
  3.4 实验测试  54-57
  3.5 本章小结  57-58
4 路径规划算法  58-73
  4.1 算法的时间复杂度估计  58-61
  4.2 启发式搜索算法  61-63
    4.2.1 启发式搜索  61
    4.2.2 A~*算法及其改进  61-63
  4.3 双向搜索算法  63-64
  4.4 基于分层地图的搜索算法  64-66
  4.5 Dijkstra最短路算法  66-71
    4.5.1 经典Dijkstra算法的主要思想  66-69
    4.5.2 Dijkstra算法的优化  69-71
  4.6 实验测试  71-72
  4.7 本章小结  72-73
5 总结和展望  73-75
  5.1 总结  73-74
  5.2 展望  74-75
攻读硕士学位期间公开发表的学术论文  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-78

车辆导航定位中的关键技术研究

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