gps濾波演算法

A. 卡爾曼濾波演算法的發展歷史如何

全球定位系統（GPS）是新一代的精密衛星導航定位系統。由於其全球性、全天候以及連續實時三維定位等特點，在軍事和民用領域得到了廣泛的發展。近年來，隨著科學技術的發展，GPS導航和定位技術已向高精度、高動態的方向發展。但是由於GPS定位包含許多誤差源，尤其是測量隨機誤差和衛星的幾何位置誤差，使定位精度受到影響。利用傳統的方法很難消除。而GPS動態濾波是消除GPS定位隨機誤差的重要方法，即利用特定的濾波方法消除各種隨機誤差，從而提高GPS導航定位精度。 經典的最優濾波包括：Wiener濾波和Kalman濾波。由於Wiener濾波採用頻域法，作用受到限制；而Kalman濾波採用時域狀態空間法，適合於多變數系統和時變系統及非平穩隨機過程，且由於其遞推特點容易在計算機上實現，因此得到了廣泛的應用。為此，本文對Kalman濾波方法進行了深入的研究，並取得了一些成果。 本文首先概述了GPS的組成、應用及最新動態。在此基礎上介紹了GPS的導航定位原理，給出了衛星可見性演算法、選星演算法及定位演算法。然後介紹了卡爾曼濾波的基本原理，在此基礎上對動態用戶的飛行軌跡進行了模擬，對「singer」模型下的8狀態和11狀態卡爾曼濾波演算法進行了模擬分析，同時對「當前」統計模型下11狀態卡爾曼濾波演算法進行了模擬分析，並對濾波前後的定位精度進行了比較。在此基礎上，就如何提高濾波器的動態性能作者提出了改進演算法，即自適應卡爾曼濾波演算法、帶漸消因子的優化演算法及改進的優化演算法，並分別進行了模擬分析。最後作者將卡爾曼濾波演算法分別應用於GPS/DR和GPS/INS組合導航定位系統中，並分別對這兩種系統進行了建模和模擬分析，取得了較理想的結果。 本文的研究工作，對改進傳統的濾波方法有一定的參考和應用價值，並對卡爾曼濾波方法在提高GPS動態導航定位精度方面的應用起到積極的促進作用。

B. gps授時伺服器是干什麼的要怎麼用呢

GPS授時伺服器是一款支持NTP和SNTP網路時間同步協議

授時系統框架圖

，高精度、大容量、高品質的高科技時鍾產品。設備採用冗餘架構設計，高精度時鍾直接來源於北斗、GPS系統中各個衛星的原子鍾，通過信號解析馴服本地時鍾源，實現衛星信號丟失後本地時鍾精準保持功能。獨特的嵌入式硬體設計、高效Linux操作系統，可靈活擴展多種時鍾信號輸出。全面支持最新NTP對時協議、MD5安全加密協議及證書加密協議，時間精度優於2毫秒。同時支持TOD、10MHz、 1PPS、日誌記錄、USB埠升級下載和干接點告警功能，配合全網時間統一監控軟體，輕松實現網路時間同步及有效監控。

京准電子科技HR-901GB型GPS授時伺服器可以廣泛應用於醫療、安防、金融保險、移動通信、 雲計算、電子商務、能源電力、石油石化、工業自動化、智能交通、智慧城市、物聯網等領域。

系統結構

京准電子科技HR-901GB型GPS授時伺服器創新性的融合了參考源無縫切換技術、高精度時間間隔測量TIC技術和自適應精密頻率測控技術。採用模塊化設計，由北斗接收機、GPS接收機、高性能工業級主板、人機界面及監控管理單元、本地時鍾馴服單元、輸出介面模塊和電源模塊組成。

京准電子科技HR-901GB型GPS授時伺服器核心由64位高性能CPU、高速FPGA及高穩振盪器（銣原子鍾或OCXO)構成，採用Linux進行多任務實時並行處理及調度。

系統可同時接收北斗、GPS發送的秒同步和時間信息及滿足NTP/SNTP協議的網路時間報文，按優先順序自動選擇外部時間基準信號作為同步源並將其引控 到鎖定狀態（LOCKED).具有輸入傳輸延時補償演算法，採用卡爾曼數字濾波技術濾除外部時間基準信號的抖動後，對銣原子鍾或OCXO進行控制和馴服， 由內部振盪器分頻得到1PPS信號，這樣輸出的1PPS信號同步於外部時間基準 輸出的1PPS信號的長期穩定值，克服了由外部時間基準的秒脈沖信號跳變所 帶來的影響，使輸出的時間信號不但與外部時間基準信號保持同步而且更加穩定。當失去外部時間基準信號後，進入守時保持狀態（HOLD-OVER),當外部 時間基準信號恢復時，自動結束守時保持狀態並牽引跟蹤到鎖定狀態。從而不間斷的輸出與UTC保持同步的時間信息。

重要特點

+ 超高帶寬NTP伺服器

+ GPS/北斗雙參考源一級時鍾伺服器

+ 高性能工業級主板、嵌入式Linux操作系統

+ 提供六路獨立10/100/1000Mbs網路介面

+ 可連接另一台NTP伺服器，構成2級時鍾

+ 可選內部精密時鍾OCXO或銣原子鍾

+ 安全高效的Web的用戶界面

+ 支持SSH,SSL,SCP,SNMP,CustomMIB,HTTPS,Telnet等更多協議

+ 兼容IPv6和IPv4協議

+ 相對UTC時間准確度達到毫微秒級

+ 支持IBM主機需要的SysPlex時間信息輸出

+ 支持固定位置模式下單星授時功能

+ VFD高清真空熒光顯示屏

+ 可靠性MTBF達80000小時

+ 支持4000條日誌記錄功能

+ 支持遠程喚醒和定時開關

+ 支持MD5加密協議

+ 支持證書加密協議

+ 支持干接點告警功能

C. 車載導航怎麼調音效

一般的2.1、5.1音響裡面的0.1這個聲道就是指超重低音，通常是用來接有源低音炮或者無源低音炮的，營造更好的視聽效果。低音不用調，其他適當降一點，最後調音量。

車載導航是利用車載GPS（全球定位系統）配合電子地圖來進行的，它能方便且准確地告訴駕駛者去往目的地的最短或者最快路徑，是駕駛員的好幫手。

位於地球上空的同步衛星最初是用於軍事和航空導航。美國政府在80年代時放寬了對同步衛星的使用限制，為其後來的廣泛採用，打開了一個新天地。隨後而來的商用通訊衛星，更是大大的增加了通訊衛星的准確性和覆蓋度。

系統功能

構成車載定位導航系統的各個部分：

（1）能夠導航的電子地圖。

（2）地圖數據的搜索和處理。

（3）定位模塊。

（4）地圖配比。

（5）規定行走路徑。

（6）路徑引導。

（7）地圖實時顯示模塊 。

（8）人機交互介面。

（9）無線通信。

功能模塊簡介

GPS導航衛星准確定位、最佳路徑搜索、自動語音提示。

導航模式多種目的輸入，五種以上路徑檢索定製模式，站點設置模式，地圖定位模式。

全國地圖提供全國數千城市電子地圖、提供最新地圖支持，導航更精確讓您暢行無阻。

路徑規劃提供出發地和目的地的路徑規劃，設置經由地和迴避地功能。

語音提示親切真人語音提示，行駛中自動播報道路名稱。

音樂欣賞視聽享受、解除疲勞。

文件管理強大的資源管理功能。

D. 在慣性導航和gps組合導航系統中，卡爾曼濾波起到什麼作用

GPS導航主要是全球定位導航系統，屬於無線電導航方式，而慣性導航是屬於自主式的導航方式，主要由陀螺儀測量三軸角速度，加速度計測量三軸線速度，但是慣性導航的缺點就是定位精度會隨時間增長，GPS導航雖然定位誤差小，但是容易受到外在環境干擾，因此現在多採用兩種組合的導航方式。關於你提問的在GPS導航儀中運用慣性導航技術，應該是將GPS作為主要導航手段，這個時候慣性導航就是為了輔助GPS定位服務的，GPS的數據更新率低，對於高動態情況下，不能實施跟蹤載體運動，採用慣性導航可以提高數據更新速度；同時在GPS丟星或者受到遮擋時，採用慣性導航可以再短期內保持較高的定位精度；還有就是通過反饋，慣性導航定位與GPS導航組合可以縮短GPS的定位時間。

E. 哪位大神有GPS與捷聯慣導組合導航的卡爾曼濾波演算法的matlab模擬程序

在下面的模擬的代碼中，理想的觀測量不是真實數據，而是自生成的正弦波數據，在真實的應用場景中，應該是一系列的參考數據。
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 卡爾曼濾波器在INS-GPS組合導航中應用模擬
% Author : lylogn
% Email : [email protected]
% Company: BUAA-Dep3
% Time : 2013.01.06
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% 參考文獻:
% [1]. 鄧正隆. 慣導技術, 哈爾濱工業大學出版社.2006.
clear all;
%% 慣性-GPS組合導航模型參數初始化
we = 360/24/60/60*pi/180; %地球自轉角速度，弧度/s
psi = 10*pi/180; %psi角度 / 弧度
Tge = 0.12;
Tgn = 0.10;
Tgz = 0.10; %這三個參數的含義詳見參考文獻
sigma_ge=1;
sigma_gn=1;
sigma_gz=1;
%% 連續空間系統狀態方程
% X_dot(t) = A(t)*X(t) + B(t)*W(t)
A=[0 we*sin(psi) -we*cos(psi) 1 0 0 1 0 0;
-we*sin(psi) 0 0 0 1 0 0 1 0;
we*cos(psi) 0 0 0 0 1 0 0 1;
0 0 0 -1/Tge 0 0 0 0 0;
0 0 0 0 -1/Tgn 0 0 0 0;
0 0 0 0 0 -1/Tgz 0 0 0;
0 0 0 0 0 0 0 0 0;
0 0 0 0 0 0 0 0 0;
0 0 0 0 0 0 0 0 0;]; %狀態轉移矩陣
B=[0 0 0 sigma_ge*sqrt(2/Tge) 0 0 0 0 0;
0 0 0 0 sigma_gn*sqrt(2/Tgn) 0 0 0 0;
0 0 0 0 0 sigma_gz*sqrt(2/Tgz) 0 0 0;]';%輸入控制矩陣
%% 轉化為離散時間系統狀態方程
% X(k+1) = F*X(k) + G*W(k)
T = 0.1;
[F,G]=c2d(A,B,T);
H=[1 0 0 0 0 0 0 0 0;
0 -sec(psi) 0 0 0 0 0 0 0;];%觀測矩陣
%% 卡爾曼濾波器參數初始化
t=0:T:50-T;
length=size(t,2);
y=zeros(2,length);
Q=0.5^2*eye(3); %系統雜訊協方差
R=0.25^2*eye(2); %測量雜訊協方差
y(1,:)=2*sin(pi*t*0.5);
y(2,:)=2*cos(pi*t*0.5);
Z=y+sqrt(R)*randn(2,length); %生成的含有雜訊的假定觀測值，2維
X=zeros(9,length); %狀態估計值，9維
X(:,1)=[0,0,0,0,0,0,0,0,0]'; %狀態估計初始值設定
P=eye(9); %狀態估計協方差
%% 卡爾曼濾波演算法迭代過程
for n=2:length
X(:,n)=F*X(:,n-1);
P=F*P*F'+ G*Q*G';
Kg=P*H'/(H*P*H'+R);
X(:,n)=X(:,n)+Kg*(Z(:,n)-H*X(:,n));
P=(eye(9,9)-Kg*H)*P;
end
%% 繪圖代碼
figure(1)
plot(y(1,:))
hold on;
plot(y(2,:))
hold off;
title('理想的觀測量');
figure(2)
plot(Z(1,:))
hold on;
plot(Z(2,:))
hold off;
title('帶有雜訊的觀測量');
figure(3)
plot(X(1,:))
hold on;
plot(X(2,:))
hold off;
title('濾波後的觀測量');

F. 什麼是時空濾波技術

「GPS濾波技術」是我公司用於解決GPS漂移問題的獨創技術，應用於羅盤系列GPS車載終端。目前國內仍屬首創。

用過GPS的人大概都有這種體會：當GPS終端靜止的時候，其定位坐標（經緯度）經常在變，偶爾變化還比較大，甚至還會顯示有速度。業內人士把這種現象形象地稱之為「漂移」。

其實，GPS漂移不僅在靜止的時候會產生，動態的時候也會產生，只不過漂移的程度沒那麼明顯，產生的幾率小些罷了，這是GPS的一個基本特性。（至於GPS為什麼會產生漂移，了解GPS的定位原理就不難解釋，在此不再詳述。）

GPS的神奇就在於不論你走到哪裡，它都知道你的位置坐標。然而在實際應用中，它也會讓你感到難堪或委屈。

假如你是某單位司機，單位領導為了加強對車輛的管理，都裝了GPS監控設備，限定車輛在某段時間內只能在某個指定的區域行駛，對違反該規定的司機作出處罰。也許某天你就會收到處罰通知：某時某刻，你違反了此項規定。而你卻莫名其妙，深感委屈。如果你真的委屈了，請別怪管理人員，因為是「GPS出錯了」，GPS當時發生了漂移，漂到其他一個地方而導致了「越區行駛」！

「GPS漂移」現象還會導致其他更多問題，如里程統計偏差較大。車輛停在單位門口一天，卻顯示其行駛里程為十幾公里，甚至上百公里。由此可見，很多GPS應用中的問題都和「漂移現象」有關。

航寶觀點：如果「GPS漂移」問題不能較好的解決，將會使越來越多的用戶對GPS產生誤解甚至懷疑，在一定程度上制約著GPS應用的推廣。

航寶人本著求真、務實的創新精神，經過多年的深入研究，直接對GPS原始數據進行採集分析，結合計算機人工智慧演算法，利用「GPS濾波技術」解決了這個困惑業界多年來的難題。並成功地應用於我公司羅盤系列GPS車載監控終端。目前已銷售近千台使用「GPS濾波技術」的車機，從使用效果來看，發生「漂移」的概率為0.01%，深受用戶好評。