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文档简介

简易GPSSINS组合导航系统的开题报告一、选题的背景和意义现在，导航系统已经被广泛应用于各个领域，例如汽车导航、航空、航海、探险等等。其中，组合导航系统是一种将GPS导航系统和惯性导航系统集成在一起的导航系统。由于GPS本身有局限性，例如在建筑物和天气影响下会造成信号遮挡、干扰等等，因此将GPS和惯性导航进行组合使用可以充分利用各自的优点，提高导航系统的稳定性和精度。本文拟开发的简易GPSSINS组合导航系统主要用来展示GPS和惯性导航两个系统如何进行组合使用，实现更为准确、可靠的导航。开发简易GPSSINS组合导航系统的目的是为了满足人们在日常生活中的导航需求，例如驾车导航等。同时，研究组合导航系统的原理和算法有助于深入理解导航系统的工作原理，并且可以为未来更为复杂的导航系统的开发提供一定的基础。二、研究内容1.GPS系统基础知识：介绍GPS系统的工作原理，从硬件和软件两方面来分析GPS系统的构成和工作原理。2.惯性导航系统基础知识：介绍惯性导航系统的工作原理，包括加速度计和陀螺仪两个组成部分的详细解析。3.GPSSINS组合导航原理与算法：详细介绍GPSSINS组合导航系统的基本原理，包括误差建模、Kalman滤波、对地平面的姿态解算等等。4.系统硬件和软件设计：基于Arduino平台对组合导航系统进行设计，并编写相应的程序。5.实验室测试与数据分析：对组合导航系统进行实验室测试，并对测试结果进行数据分析和评估。三、预期成果本研究的最终成果是开发出一个简易的GPSSINS组合导航系统，并实现以下功能：1.利用GPS模块获取卫星信号，并将其实时解算，得到当前的位置信息。2.利用加速度计和陀螺仪获取姿态和加速度数据，并通过卡尔曼滤波进行数据融合，得到更为准确的定位结果。3.利用组合导航算法对GPS和惯性导航的数据进行处理，实现对导航系统的持续跟踪与纠正。4.通过界面设计，将导航结果以可视化的形式展示给用户，展示该导航系统的导航精度和可靠性。四、研究进度安排第一阶段（已完成）：1.网络搜索和文献阅读，并对GPSSINS组合导航系统的基本原理和算法进行了了解。2.找到了本研究中所需要的GPS模块和惯性测量单元（IMU），并进行了硬件的组装。3.对ArduinoUno开发板进行了基本了解，并学习了其对I/O接口和模块的控制方式。第二阶段（进行中）：1.利用GPS模块和IMU采集硬件实验数据，对数据进行处理和分析，并初步尝试了组合导航算法。2.开发系统的软件功能，完成数据采集、数据处理、数据显示等任务，实现了系统基本功能。第三阶段：1.进一步完善系统功能和算法，优化导航结果的精度和

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