【摘 要】
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随着我国北斗工程的“三步走”战略取得成功,北斗卫星导航系统（Bei Dou Navigation Satellite System,BDS）已被大力推广服务于交通运输等行业,将北斗导航与汽车工业相结合为国民提供高效、便利的生活方式已是社会热点。针对卫星导航系统中信号易受环境遮挡出现中断现象而导致定位性能下降的问题,将北斗导航与捷联式惯性导航系统（Strap-down Inertial Naviga
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随着我国北斗工程的“三步走”战略取得成功,北斗卫星导航系统（Bei Dou Navigation Satellite System,BDS）已被大力推广服务于交通运输等行业,将北斗导航与汽车工业相结合为国民提供高效、便利的生活方式已是社会热点。针对卫星导航系统中信号易受环境遮挡出现中断现象而导致定位性能下降的问题,将北斗导航与捷联式惯性导航系统（Strap-down Inertial Navigation System,SINS）进行组合,通过对BDS/SINS组合导航系统研究,以此提高车辆行驶中的导航精度。主要内容有以下三个方面:（1）针对北斗信号失锁而导致组合导航定位精度下降的问题,采用基于带外部输入的非线性自回归（Nonlinear autoregressive with external input,NARX）神经网络的组合导航算法构建预测模型。对比误差逆传播（Back Propagation,BP）、径向基函数神经网络（Radial Basis Function Neural Network,RBFNN）和NARX三种神经网络预测效果,仿真结果表明NARX神经网络由于能够对输出量进行实时反馈,因而该网络的预测效果较优。（2）针对组合导航系统发生故障而导致定位精度下降的问题,采用双状态χ~2检验法作为故障检测方法,构建基于联邦滤波理论的容错式组合导航结构。通过仿真实验,对比系统在有无故障检测功能两种情况下的定位精度,表明所构建的结构对故障的检测能力更优。（3）设计了组合导航系统,以STM32为主处理器,选用MPU6050和ATK-S1216F8-BD分别对惯性数据和北斗信号进行采集,编制了组合导航数据处理程序,完成了系统调试后,通过车载实验验证了本文所设计的导航系统具有一定的可行性和稳定性。通过以上对BDS/SINS组合导航系统研究,能够较好的解决车载导航由于北斗信号短暂失锁而导致导航性能降低的问题,对汽车在行驶过程中实现连续、精确的导航目标具有一定的实用价值。
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