【摘 要】
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随着计算机图像处理、5G移动通信等技术的不断发展,模拟训练系统被应用到越来越多领域。通过在模拟训练系统中对现实复杂交通现象进行仿真,能够排除空间、时间、天气等诸多限制因素的影响,提供可持续的训练与研究,具有一定的研究意义与应用价值。本文基于模块化的思想,分析运动车辆精确定位模拟训练的需求,将系统整体结构进行了实现,主要研究内容包括:（1）阐述了多种无线定位方式,并按照基站铺设、定位误差、适用程度三
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随着计算机图像处理、5G移动通信等技术的不断发展,模拟训练系统被应用到越来越多领域。通过在模拟训练系统中对现实复杂交通现象进行仿真,能够排除空间、时间、天气等诸多限制因素的影响,提供可持续的训练与研究,具有一定的研究意义与应用价值。本文基于模块化的思想,分析运动车辆精确定位模拟训练的需求,将系统整体结构进行了实现,主要研究内容包括:（1）阐述了多种无线定位方式,并按照基站铺设、定位误差、适用程度三方面进行性能对比。重点概述了全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）中的卫星定位技术、超宽带（Ultra-Wide Band,UWB）技术、基于惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,IMU）的惯性导航技术的相关理论,并分析了三种技术存在的误差,为GNSS/UWB/IMU组合定位方案的设计提供了依据。（2）针对弱GNSS信号环境,结合多传感器信息融合定义,基于扩展卡尔曼滤波算法给出了GNSS/IMU组合工作模式。针对无GNSS信号环境,建立了基于改进粒子滤波算法的UWB/IMU组合工作模式,考虑到UWB易受非视距（NonLine of Sight,NLOS）影响的问题,设计了NLOS误差程度判定式。（3）通过系统的设计原则与框架,将整体结构划分为硬件平台与模拟训练平台两部分。根据硬件设计方案,进行嵌入式处理器与芯片的选型,并在此基础上完成了核心电路与驱动程序的设计。按照模拟训练设计方案,利用Maya软件制作三维模型,基于Unity3D软件进行系统开发与场景搭建渲染,实现了信息处理、运动与碰撞检测、人机交互与训练等相关功能。（4）进行系统集成测试与结果分析。实验结果表明,硬件平台各模块能够有效的采集数据,对环境的适应性强,组合定位精度较高。模拟训练平台具有较强的真实感与沉浸感,能够实时处理数据并驱动相关目标,并根据定位结果进行有效的训练评估。
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