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近年来,汽车工业的高速发展所带来的城市道路交通问题日益严重。作为智能交通系统的关键技术——车辆导航技术成为当今的研究热点。传统的车辆导航技术采用单纯的GPS导航技术,车辆在导航过程中经常出现GPS失锁而影响导航定位功能的情况。捷联惯性导航系统是一种自主式导航方式,它具有抗干扰性能力强、稳定性高等优点,但是由于惯性传感器精度和捷联惯性导航系统工作原理的原因,导致导航定位误差积累,所以不能全天候单独工作。GPS/SINS组合导航系统很好的解决惯性导航误差积累的问题,并在GPS信号失锁的短暂阶段可以由惯性导航单独工作继续提供连续的导航信息。同时MEMS技术的发展,推动了低成本惯性传感器在车辆组合导航系统中的应用。本论文研究车辆GPS/SINS组合导航问题,包括组合导航系统算法研究和车辆导航系统实验平台软硬件实现。(1)提出基于航向辅助的捷联式惯性导航方案。平台式惯性导航方案在算法上易于实现,但安装困难,成本较高。而捷联式惯性导航方案安装便捷、成本低,但算法上难于实现。本文研究了两种方案各自的优缺点,提出了基于指北惯性导航算法、外部设备辅助提供航向的捷联式惯导方案。(2)卡尔曼滤波在GPS/SINS组合导航中的应用。本文研究了GPS/SINS系统常用的组合导航模式,确定采用速度、位置的松耦合组合导航模式。对GPS系统和SINS系统误差进行分析,得到组合导航系统误差状态方程。然后选取合适的系统状态变量、建立量测方程,将卡尔曼滤波技术运用于组合导航系统数据融合中,通过实测数据验证算法的有效性。(3)基于MEMS传感器的组合导航模块设计。本平台采用PC机对实验数据进行集中处理,组合导航模块主要负责数据采集和预处理,它分为GPS模块和IMU模块。GPS模块内置处理器,用于获取GPS导航信息；IMU模块以单片机作为处理核心,采集陀螺仪、加速度计和磁力计九路输出信号,用于捷联惯性导航解算。(4)导航测试软件设计。本文运用LabVIEW软件设计了组合导航系统的数据串口通信、处理、解算程序和图形用户界面,用于同时采集和处理GPS模块和IMU模块的输出数据。通过现场实验验证了导航软件并成功测试了GPS/SINS数据采集和处理电路。图51幅,表9个,参考文献70篇