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Matlab扩展的Kalman滤波在车辆GPS/DR组合定位系统中的应用(GPS/DR-EKF)。

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简介:
近期我正深入学习卡拉曼滤波技术的实用应用。该程序最初来源于GreenSim的博客,我对其进行了细致的修改和调试,并确保其能够顺利运行。所构建的模型灵感来源于《卡拉曼滤波理论及其在导航系统中的应用》一书的Page 85。该程序是基于此理论的实际实现。

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  • GPS/DRMatlabKalman-GPSDREKF.rar
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    本资源提供了一种结合GPS与Dead Reckoning技术,并应用扩展卡尔曼滤波算法在Matlab中的实现方法,旨在优化车辆定位系统的精度和稳定性。文件包含相关代码及示例数据集。 最近在学习实用的卡尔曼滤波技术。该程序来源于GreenSim的博客,并经过我的修改和调试已通过验证。模型取自《卡尔曼滤波理论及其在导航系统中的应用》一书第85页,此程序用于实现扩展卡尔曼滤波在车辆GPS/DR组合定位系统的应用。
  • DR-GPS程序
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    DR-GPS组合定位程序是一款融合了航位推算(DR)与全球卫星定位系统(GPS)技术的应用软件,能够提供精准、连续的位置信息,在GPS信号不佳的情况下仍能保持良好的导航性能。适用于各种移动设备和车载系统,广泛应用于物流追踪、智能驾驶等多个领域。 使用MATLAB编写的M语言程序来实现DR/GPS组合定位功能,并包含适当的注释。
  • GPSDREKF.rar_GPS EKF_GPS-DR卫星导航_卡尔曼GPS
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    这是一个关于GPS辅助下的EKF(扩展卡尔曼滤波)与GPS-DR(航位推算)结合的车辆定位导航系统程序包,旨在利用卡尔曼滤波技术优化GPS数据和传感器数据融合,提高定位精度。 扩展卡尔曼滤波在车辆GPS/DR组合定位系统中的应用主要包括:生成车辆运行轨迹;利用单独的GPS卫星进行导航定位;采用惯性导航(DR)技术对车辆航迹进行单独定位导航;通过扩展卡尔曼滤波融合多源数据,实现GPS和DR系统的组合定位与导航。该方法产生的结果包括:实际运动轨迹、基于GPS定位下的运动轨迹、基于DR定位的运动轨迹以及两者数据融合后的综合定位轨迹,并且可以生成各种定位方式在北向和东向各自误差图。
  • GPSKalman
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    本文探讨了卡尔曼滤波在GPS定位系统中的应用,通过优化算法提高位置数据的准确性与实时性,解决信号干扰和多路径效应问题。 The Kalman filter software module used in Racelogics VBOX GPS speed logger from the UK company is designed to provide accurate and reliable velocity data. This advanced filtering technique optimizes performance by effectively reducing noise and enhancing signal clarity, thereby ensuring precise measurements for various applications such as automotive testing and racing analysis. The robust algorithm integrates multiple sensor inputs, including GPS signals, to deliver real-time position and speed information with high accuracy.
  • 论文探讨-GPS/DR导航DR算法研究.pdf
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    本文深入分析了车载GPS/DR(惯性导航)组合导航系统中的DR算法,旨在提升定位精度和稳定性。通过理论推导与实验验证相结合的方法,提出了改进方案,并讨论其应用前景。 赵艳飞和张树君提出了一种车载GPS/DR组合导航系统的DR算法。随着城市交通道路系统变得越来越复杂,人们对车辆定位精度的要求也越来越高。传统的车辆导航系统主要依赖于GPS技术进行定位。
  • MATLABGPS/DR导航——去除GPS数据异常值
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    本文探讨了在MATLAB环境下设计和实现GPS与惯性传感器(DR)融合的导航算法,并提出了一种有效的技术来识别并剔除GPS信号中的异常数据,以提升定位精度。 在GPS/DR组合导航系统中,去除GPS航向的异常值。
  • MATLABGPSDR导航数据卡尔曼处理
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    本研究探讨了在MATLAB环境下,运用卡尔曼滤波算法融合GPS和DR(航位推算)技术的数据,以提高导航系统的精度与稳定性。 在IT行业中,特别是在导航系统与信号处理领域内,卡尔曼滤波是一种广泛应用的算法,用于从噪声数据中提取准确的信息。本段落将重点探讨如何利用MATLAB来优化GPS(全球定位系统)及DR(推测导航)组合导航的数据精度问题,并通过应用卡尔曼滤波技术提高整体导航准确性。 首先了解一下相关背景知识:GPS是一个卫星导向系统,提供地理位置和时间信息;然而由于信号干扰、多路径效应以及卫星遮挡等因素的影响,数据可能存在误差。而DR则是基于车辆或移动设备已知的位置、速度与方向等初始条件进行推算的定位方法,在长时间内误差会逐渐累积。 卡尔曼滤波是一种递归估计算法,适用于处理线性高斯系统的不确定性问题;它能够有效融合来自多个传感器(如GPS和DR)的数据,并通过最小化预测误差来提供最佳估计。在组合导航系统中,该算法可以结合GPS的全局定位优势与DR的连续性优势,实现更精确的导航效果。 使用MATLAB进行卡尔曼滤波的具体步骤如下: 1. **模型设定**:定义状态空间模型,包括状态向量(如位置、速度等)和测量向量(由GPS及DR提供的数据)。同时需要设置系统矩阵来描述状态随时间的变化情况以及测量矩阵以反映测量值与实际状态之间的关系。 2. **初始化**:为滤波器的初始状态和协方差矩阵赋值。通常,这些参数会根据最初的GPS或DR信息进行设定,并且它们反映了我们对起始状态下不确定性水平的认识。 3. **预测步骤**:利用上一时刻的状态估计以及系统矩阵来预测下一时刻的状态及其变化范围(即协方差)。 4. **更新步骤**:当接收到新的GPS或DR数据时,将这些新测量值与先前的预测相结合,并通过使用相应的测量矩阵和噪声模型进行修正,从而获得更准确的状态估计结果。 5. **迭代过程**:重复执行上述预测和校正循环直到所有可用的数据都被处理完毕。随着每一次更新,系统状态估计的准确性都会得到提升。 在实际操作过程中,可能还需要考虑非线性问题,在这种情况下可以采用扩展卡尔曼滤波(EKF)或者无迹卡尔曼滤波(UKF)。前者通过局部线性化来解决非线性的挑战;而后者则利用随机采样的方法来进行泰勒级数展开。 通过对GPS和DR数据进行卡尔曼滤波处理,能够显著提高导航系统的精度与可靠性。MATLAB作为一个强大的数值计算平台提供了便捷的接口及函数库支持实现这一目标。通过深入理解和应用卡尔曼滤波技术,在各种导航或信号处理项目中可以获得卓越成果。
  • 导航GPS
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    本论文探讨了在车辆定位导航系统中GPS技术的具体应用与优势,分析其如何提高行车安全及效率。 近年来,随着经济的快速发展,机动车的数量增长速度远远超过了道路建设的速度,在任何城市都面临着道路状况改善滞后的问题。这导致了交通拥堵和环境恶化的情况日益严重。因此,大力发展智能交通系统(ITS)已成为解决这些交通问题的有效途径之一。 利用全球定位系统(GPS)的城市车辆定位技术作为ITS 的关键技术之一,可以通过电子地图等辅助手段来优化运输路线的选择。这样可以根据城市道路的拥挤状况以及具体的运输需求,合理规划行驶路径,避免盲目选择行车线路的问题。这不仅提高了城市中车辆调度和管理的整体水平,还有效减少了车辆的行驶时间和油耗量。 通过这种方式可以保证整个城市的交通系统能够更加均匀地分担负荷,并最终达到改善整体交通环境的目的。在实现这种高效的定位与导航技术时,虽然存在各种不同的方法和技术手段可供选择,但其中最关键也最具挑战性的环节是准确实施车辆定位功能。然而自从GPS 技术被广泛应用以来,这一难题得到了显著的缓解和解决。
  • GPSKF.rar - GPS卡尔曼器--GPS-Kalman
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    本资源提供了一种基于卡尔曼滤波算法的GPS信号处理方法,适用于GPS数据的精确定位和滤波。通过有效减少噪声干扰,增强导航系统的准确性与稳定性。 使用卡尔曼滤波对含有噪声的GPS定位数据进行处理。
  • Kalman技术船舶GPS导航
    优质
    本文探讨了Kalman滤波技术在船舶GPS导航系统中的应用,通过优化算法提高海上导航精度与稳定性,保障航行安全。 在船舶GPS导航定位系统中应用Kalman滤波的MATLAB程序可以用来进行数据滤波处理,从而获得真实轨迹、滤波后的轨迹以及预测轨迹。