车载组合导航系统

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1、上海航姿测控PBOX-100车载组合导航系统PBOX-100系统简介：PBOX-100是一款高性能的面向车载导航领域的组合导航系统，系统包含高性能的卫星接收机芯片、三轴陀螺仪、三轴加速度等；通过在线的自适应组合导航算法，PBOX-100提供实时高精度的车辆定位、测速和测姿信息，在GNSS系统的信号精度降低甚至丢失卫星信号时，不借助里程计信息，PBOX-100利用纯惯性导航技术，也可在较长时间内单独对汽车载体进行高精度定位、测速和测姿。图1.PBOX-100产品特点：Ø元件选型：高性能三轴陀螺仪和三轴加速度计；Ø误差补

2、偿：完成正交误差/温度漂移等误差补偿；Ø唯一防盗：每个产品标定参数均不一致防盗版；Ø物理尺寸：紧凑模块化设计可节省用户产品空间；Ø通信协议：即插即用的标准通信协议NEMA0183；Ø工程安装：无安装角度要求方便用户车载安装；Ø亚米级：支持RTCM2.3协议/复杂环境亚米级导航；产品优点：Ø陀螺漂移：消除陀螺漂移获高精度姿态航向信息；Ø加速噪声：消除震动加速度获高精度速度信息；Ø零速修正：零速修正算法可防止导航数据漂移；138189333975gtongy@126.com上海航姿测控PBOX-100Ø软件算法：基于自适

3、应的扩展卡尔曼滤波算法；Ø智能识别：识别并隔离有较大误差的GNSS数据；Ø摆脱里程计：利用纯惯性导航实现高精度定位；Ø导航技术：组合导航和纯惯导航技术自主切换；产品应用：Ø车辆高精度导航Ø公交车智能交通Ø车辆远程监控设计原理：设计原理图卫星导航系统：卫星导航系统具有实现全球、全天候、高精度138189333975gtongy@126.com上海航姿测控PBOX-100的导航等优点；但卫星导航系统容易收到周围环境的影响，例如树木楼房等，造成多路径效应，使得定位结果精度降低甚至丢失，尤其是在隧道等室内环境中，卫星导航系统

4、基本无法使用。另外，即使在空旷的环境下，当载体速度非常低时，卫星导航系统获得载体方位信息（航向角）也会产生较大误差。惯性导航系统:惯性导航是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标中，就能够得到在导航坐标中的速度、偏航角和位置等信息，同时可以获得载体的载体信息。但惯性导航系统由于陀螺仪零点漂移严重，车辆震动等因素，致使无法通过直接积分加速度获得高精度的方位和速度等信息，即现有的微惯性导航系统很难长时间独立工作。组合导航系统：卫星/惯性组合导航充分利用惯性导航系统

5、和卫星导航系统优点，基于最优估计算法—卡尔曼滤波算法融合两种导航算法，获得最优的导航结果；尤其是当卫星导航系统无法工作时，利用惯性导航系统使得导航系统继续工作，保证导航系统的正常工作，提高了系统的稳定性和可靠性。摆脱里程计常规车载导航系统往往依靠里程计和陀螺仪的DR方案，实现汽车复杂环境下的高精度导航定位，里程计信号对于很多汽车后装市场而言，连接非常复杂，而且涉及汽车安全问题。经过多年的研发，在GNSS系统的信号精度降低甚至丢失卫星信号时，PBOX-100系统完全摆脱了对里程计依赖，仅仅利用纯惯性导航技术，也可在较长

6、时间内单独对汽车载体进行高精度定位、测速和测姿，与市场上现有的相关产品相比，性能得到了较大地提升。车辆姿态角PBOX-100导航系统利用多年对MEMS惯性器件的研究经验，通过自适应滤波算法实现了对陀螺仪漂移和加速度震动信号的滤波，并进一步可以获得高精度的姿态信息，从而可以满足坡道检测等车辆监控和导航应用的各种需求。PBOX导航系统PBOX-100导航系统提出了卫星导航精度的智能识别算法，基于组合导航提供的高精度导航信息，对卫星导航的定位精度进行识别，如果卫星导航精度较好，则进行组合导航，一旦发现卫星导航信号非常差甚至

7、丢失信号，则进行纯惯性导航，总之，PBOX-100138189333975gtongy@126.com上海航姿测控PBOX-100导航系统实现了组合导航和纯惯性导航的自主切换。结构尺寸性能指标有里程计时GNSS信号丢失时间接收机定位方式水平位置1水平速度1俯仰横滚角1航向角15秒标准定位1.0-2.0m0.05m/s0.3deg1.010秒标准定位1.5-5.5mN/AN/AN/A30秒标准定位3.0mN/AN/AN/A60秒标准定位5.0m0.30m/s0.4deg1.0deg1.一倍标准差（1σ）无里程计时GNS

8、S信号丢失时间接收机定位方式水平位置1水平速度1俯仰横滚角1航向角15秒标准定位2.0-3.5m0.05m/s0.5deg1.010秒标准定位10.0mN/AN/AN/A60秒标准定位30.0mN/AN/AN/A120标准定位60.0m0.5m/s1.0deg2.0deg138189333975gtongy@126.com上海航姿测控PBOX-