研究生: |
黃良吉 Liang-Chi Huang |
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論文名稱: |
GPS與感測器整合於三維地面車輛定位之應用 Integration of GPS and low cost sensors for portable navigation applications in land vehicles |
指導教授: |
高維文
Wei-Wen Kao |
口試委員: |
陳亮光
none 林君明 none |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2006 |
畢業學年度: | 94 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 96 |
中文關鍵詞: | 互補濾波器 、運動限制條件 、GPS 、導航定位系統 、卡門濾波器 、INS |
外文關鍵詞: | kalman filter, navigation system, GPS, complementary filter, constrain motion., INS |
相關次數: | 點閱:231 下載:6 |
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再陌生的城市中開車是一件麻煩的事,如何有效率的到達目的地而不迷失方向除了靠傳統紙張地圖外,不外乎就是使用導航定位系統。現今導航定位系統大多單單使用一個感測器(GPS衛星訊號)來定位,容易受衛星脫鎖影響導致無法定位以及衛星多路徑效應的影響以至於定位精度不高,一般來說都是利用INS輔助定位來解決此問題。GPS與INS的整合定位大多使用卡門濾波器來整合,而卡門濾波器需要高速的運算器才能達成,因此不太適用於導航定位系統上,原因在於導航定位系統處理器大多為運算能力較差的嵌入式系統,所以在本論文中將比較卡門濾波器與互補濾器的優缺點,分析使用互補濾波器取代卡門濾波器的可行性以及到探討是否可以利用車輛在空間中的運動限制條件來減少感測器的使用,以達成在不影響定位精度下最符合成本的定位整合。
It is a thing of the trouble in the strange city to drives, how to efficient reach the destination without getting lost then just use navigation system except for depend on traditional paper map. Navigate system usually use the only sensor (GPS signal) in positioning application, now. However, in urban environments GPS signal may be lost because of the surrounding blockages, and multi path effect, generally use INS to solve this problem. Integration of GPS and INS usually use kalman filter, but it is unsuitable use in navigation system because it needed high-order CPU to be work and navigation system is the embedded system of the operation with worse ability. So will compare the good and bad of kalman filter and complementary filter in this thesis. Analysis whether using the complementary replace kalman filter feasibility, and probe into the use that of constrain motion to reduce sensor.
【1】 GPS Word, http://www.gpsworld.com
【2】 GoogleEarth, http://www.googleearth.com
【3】 SAMSUNG,“SC324420 Data Sheet”,2006.
【4】 MEMSIC,“MXC6202G, MXM9301MZ Data Sheet”,2006.
【5】 FUJITSU,“FAR-S1BG Data Sheet”,2006.
【6】 FUJITSU,“FAR-S2 Data Sheet”,2006.
【7】 YAMAHA,“YAS526 Data Sheet”,2006.
【8】 VTI,“SCP1000 Data Sheet”,2006.
【9】 J.Farrell and M.Barth,“The Global Positioning System and Inertial Navigation”, McGrewal-Hill,1999.
【10】 R.G.BROWN and P.Y.C.HWANG,“Introduction to Random Signals and Applied Kalman Filter”, Second Edition, Wiley, New York 1992.
【11】 Young Soo Suh, “Attitude Estimation Using Low Cost Accelerometer and Gyroscope”, Proceeding of 7th Korea-Russia International Symposium, KORUS 2003.
【12】 Masatoshi Hoshino, Yasuhiro Gunji, Shigeru Oho, Kenji Takano, “A Kalman Filter to Estimate Direction for Automotivr Navigation”, Proceedings of the IEEE, 1996.
【13】 Xin Ma, Salah Sukkarieh, Jong-Hyuk Kim, “Vehicle Model Aided Inertial navigation”, IEEE, May 26 2003.
【14】 F. X. Cao, D. K. Yang, A. G. Xiao, C. L. Law, K. V. Ling, H. C. Chua, “Low caost SINS/GPS Integration for Land Vehicle Navigation”, IEEE 5th International Conference on Intelligent Transportation Systems 3-6, September 2002.
【15】 G.Dissanayake, S.Sukkarieh, E.Nebot, H.Durrant-Whytr,“The Aiding of a Low-Cost Strapdown Inertial Measurement Unit Using Vehicle Model Constraints for Land Vehicle Applications”, IEEE Transactions on Robotics and Automotor, VOL.17, NO.5, OCTOBER 2001.
【16】 W.W. Kao, C.L. Tsai,“Adaptive and Learning Calibration of Magnetic Compass”,Journal of Measurement Science and Mathematics and Computation.
【17】 高維文(1995),地面車輛定位及導航系統,行政院國科會專題研究計劃,台灣工業技術學院機械系,台北。
【18】 何志強(1996),INS/GPS整合導航系統,中山科學研究院慣性導航組,桃園。
【19】 黃振文(1996),全球定位系統與慣性導航系統整合之車輛導航系統設計,碩士論文,中華工學院航太工程研究所,新竹。
【20】 郭侃誠(1996),結合GPS與INS之實驗船定位系統研究,碩士論文,台灣工業技術學院機械工程技術研究所,台北。
【21】 姜嘉瑞(1997),GPS與INS整合之三為定位系統研究,碩士論文,台灣工業技術學院機械工程技術研究所,台北。
【22】 曾玉全(1998),方位推估感測器輔助之GPS衛星定位計算,碩士論文,台灣科技大學機械工程技術研究所,台北。
【23】 黃俊凱(2005),微機電感測器於地面車輛定位系統之應用,碩士論文,台灣科技大學機械工程研究所,台北。
【24】 黃坤祥(2005),GPS虛擬距離與加速儀之卡門濾波整合定位,碩士論文,台灣科技大學機械工程研究所,台北。
【25】 莊智清、黃國興,e-navigation電子導航,全華科技圖書,ISBN 957-21-3154-0,台北,2003。
【26】 研勤科技股份有限公司,“PaPaGo電子地圖”,2006