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GPS/INS组合导航与定位系统研究的开题报告

一、研究背景

GPS(全球定位系统)是一种基于卫星的导航系统，可以在全球范围内

提供准确的位置信息。然而，在一些特定的环境下，如城市区域或峡谷

等地形复杂的区域，GPS信号可能会被阻断或干扰，从而导致位置信息

不准确或无法获得。因此，GPS/INS(惯性导航系统)组合导航与定位系统

逐渐被广泛地研究和应用。

GPS/INS组合导航与定位系统通过将GPS和惯性导航系统的测量数

据进行融合，可以综合考虑两种导航系统的优势，克服各自存在的缺陷，

提高定位精度和可靠性。在军事、航空、航天、地质勘探等领域得到广

泛的应用。

二、研究内容和目的

本文主要研究GPS/INS组合导航与定位系统，包括组合定位理论、

误差影响因素及其优化方法、组合滤波算法等内容。其中，将分析GPS、

惯性传感器及其测量误差对组合导航精度的影响，探讨误差的消除和校

正方法；同时，将基于组合滤波的算法研究，构建GPS/INS组合导航定

位系统，实现高精度、高可靠性的位置解算。

研究目的是深入了解GPS/INS组合导航与定位系统的原理和技术，

探索和提出适合不同应用环境的组合导航算法，解决在特定环境下GPS

定位不准的问题，提高导航定位的精度和可靠性。

三、研究方法和步骤

1、研究GPS/INS组合导航理论，分析组合导航中涉及的惯性导航

系统、GPS系统及其测量误差，并探讨误差对定位精度的影响。

2、分析组合导航系统中误差来源的不确定性，研究误差的消除和校

正方法，如最小二乘法、卡尔曼滤波、粒子滤波等方法。

3、在研究误差来源和误差校正基础上，结合实际应用场景，根据导

航场景选择和优化组合滤波算法，提高导航定位的精度。

4、通过实验验证理论研究成果，重点验证GPS/INS组合导航定位

系统的定位精度和正确性，探讨该系统在不同环境下的应用效果。

四、研究意义和应用前景

本文研究GPS/INS组合导航与定位系统，对于深入了解组合导航系

统原理，探索适合不同场景的组合导航算法具有重要意义。在军事、航

空、航天、地质勘探以及智能交通等领域有广泛的应用前景。

通过本研究，可以实现在GPS信号遮挡或噪声较多的环境中精确定

位，提高了导航定位的精度和可靠性。同时，随着智能交通领域的快速

发展，GPS/INS组合导航与定位系统也将会在自动驾驶、智能出行等领

域得到广泛的应用。