卡尔曼滤波在gps定位中的应用毕业论文

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1、摘要本文提出了一种应用卡尔曼滤波的GPS滤波模型。目前在提高GPS定位精度的自主式方法研究领域，普遍采用卡尔曼滤波算法对GPS定位数据进行处理。由于定位误差的存在,在GPS动态导航定位中，为提高定位精度，必须对动态定位数据进行滤波处理。文中在比较分析各种动态模型的基础上，提出了应用卡尔曼滤波的GPS滤波模型，并通过对实测滤波算例仿真，证实了模型的可行性和有效性。最后提出了卡尔曼滤波在GPS定位滤波应用中的问题和改进思路。关键词GPS卡尔曼滤波定位误差AbstractThisarticleproposedappliestheGPSfiltermodeloftheKalmanfiltering

2、.Atpresent,toimproveGPSpositioningaccuracyintheautonomousareasofresearchmethods,wecommonlyuseKalmanfilteralgorithmtoprocessGPSlocationdata.AsaresultofthepositionerrorexistenceintheGPSdynamicnavigationlocalization,wemustcarryonfilterprocessingtothedynamiclocalizationdatafortheenhancementpointingacc

3、uracy．Inthebaseofcomparingeachkindofdynamicmodel,thisarticleproposedappliestheGPSfiltermodeloftheKalmanfiltering，theactualexamplesoffiltercalculationaresimulated,itconfirmedthatthemodelisfeasibilityandvalidity.Finally,thisarticlealsoproposedtheexistingproblemsandimprovingtheideaoftheapplicationsof

4、KalmanfilterinGPSpositioning.KeywordsGPSKalmanfilteringPositioningerror目录前言1第1章绪论21.1GPS的简介及应用21.2本课题的背景及意义31.3国内外研究动态及发展趋势41.4目前GPS定位系统面临着新的困扰和挑战5第2章GPS全球定位系统及GPS定位误差分析82.1GPS全球定位系统组成部分82.1.1GPS卫星星座82.1.2地面支持系统92.1.3用户部分102.2GPS定位原理和测速原理112.2.1卫星无源测距定位和伪距测量定位原理112.2.2多普勒测量定位原理132.2.3GPS测速原理142.3G

5、PS定位误差分析152.3.1星钟误差152.3.2星历误差152.3.3电离层和对流层的延迟误差162.3.4多路径效应引起的误差162.3.5接收设备误差162.3.6GPS测速误差17第3章卡尔曼滤波理论183.1卡尔曼滤波理论的工程背景183.2卡尔曼滤波理论18第4章卡尔曼滤波在GPS定位中的应用234.1卡尔曼滤波在GPS定位中的应用概述234.2运动载体的动态模型234.3卡尔曼滤波模型244.3.1状态方程244.3.2系统的量测方程254.4滤波仿真和结论26第5章卡尔曼滤波在GPS定位应用中的问题和改进思路275.1对野值的处理275.2对状态以及观测噪声方差阵的处理2

6、75.3对观测噪声和测量噪声的处理28结论30谢辞31参考文献32前言自从赫兹证明了麦克斯韦的电磁波辐射理论以后，人们便开始了对无线电导航定位系统研究。无线电导航定位系统是根据无线电波的传播特性，利用接收机测定在地面上的方位、距离、距离差等参数，确定测量点的位置，以完成对船舶、车辆、飞机等运载体的定位和导航的系统。早期的无线电导航系统都是由建立在地面或地面载体上的发射台和用户接收机组成，称为地面无线电导航系统或者陆基无线电导航系统。但是陆基无线电导航系统作用距离或者定位精度难以提高，只能满足小部分用户的需求。1957年，原苏联发射了世界上第一颗人造、地球卫星，标志着人类已经进入了空间时代。

7、1958年美国海军武器试验室委托霍普金斯大学应用物理研究室研制美国海军导航卫星系统（NavyNavigationSatelliteSystem，NNSS）。该系统于1964年研制成功并交付使用。卫星导航具有无线电波传播不受地面的影响，可进行全球定位，定位精度高等优点。原苏联于70年代也建成了类似于NNSS的奇卡达（Tsikada）卫星导航系统。这类卫、星导航系统与陆基无线电导航系统相比具有全球全天候、定位精度较高等优点，