● 摘要
本论文旨在针对位置姿态系统(Position and Orientation System, POS)的工程实现中实时数据处理时间长以及缺少系统后处理方法和导航数据存储等问题,研究遥感用POS 系统算法的优化设计和文件系统数据存储,以提高实时计算效率和提高导航精度。本论文的研究对于我国位置姿态信息系统技术的发展与应用具有一定理论意义和实用价值。首先,研究了提高POS 系统实时数据处理效率的计算方法优化设计。针对实时导航中由于解算效率低导致的误差难以及时修正的问题,提出了一种结合导航矩阵特点的计算方法。通过矩阵分块方法有效分离需要计算部分,降低了数据处理时间。并结合POS 系统计算机硬件特点,研究了在POS 系统中可高效运行的代码实现方法。基于DSP6713 的实验结果表明,最终数据处理时间减少25%,实时导航误差可以及时得到修正。其次,研究了POS 系统后处理方法。在提出POS 系统后处理方案的基础上,以提高导航基准精度为目标,给出了一种GPS 断供桥接方法。该方法扩展了传统卡尔曼滤波的适用区间,结合固定区间平滑方法,确定并修正了由于GPS 频率较IMU 频率低造成的区间性误差。利用实际跑车数据验证结果表明,该方法满足理论假设,在一定程度上提高了导航精度。然后,研究了基于文件系统的数据存储实现。为了存储POS 系统导航数据进行后处理,结合USB 主机芯片,设计并实现了基于扇区操作的API 读写接口函数。通过同Winhex 专业软件结果比较,表明读写函数工作正常。最后,研究了POS 系统针对实际环境特性的算法改进。针对目前实际验证较少,对算法实际应用特性缺乏深入认识的问题,在实际环境下,对实时算法的各个部分进行了验证,并根据实验结果,对实时算法中的误差补偿问题给出了具体改进方法。
相关内容
相关标签