基于等值钱的重力惯性匹配导航算法的研究与实现的开题报告.docx

基于等值钱的重力惯性匹配导航算法的研究与实现的开题报告
一、研究背景和意义
随着人类社会的发展和科技的进步，导航技术在生产和生活中的应用日益广泛。而在室内环境、地下矿山等场景下，由于GPS信号无法穿透建筑物或地下，使得传统的GPS导航算法无法适用，因此需要新的导航算法来解决这一问题。
基于等值钱的重力惯性匹配导航算法是一种可以在不依赖于GPS信号的情况下实现导航的算法，具有较高的稳定性、精度和可靠性，因此在室内定位、地下矿山等场景下有广泛的应用前景。
二、研究内容和目标
本课题旨在设计并实现一种基于等值钱的重力惯性匹配导航算法，提高室内导航的精度和可靠性。具体研究内容包括：
1.根据重力加速度和惯性测量单元（IMU）的数据，计算出姿态、加速度和角速度等信息；
2.建立等值钱重力模型，并对模型进行精度分析和优化；
3.实现基于等值钱的重力惯性匹配算法，实现室内导航、路径规划等功能；
4.对算法进行性能评估和实验验证，测试算法的精度和稳定性。
三、研究方法和技术路线
本课题主要采用以下研究方法和技术路线：
1.文献调研：了解相关领域的研究进展和现状，分析已有算法的优缺点，为设计新算法提供参考和借鉴；
2.理论分析与建模：基于等值钱重力模型，建立重力惯性匹配算法的数学模型，分析其理论基础和实现原理；
3.算法设计与实现：根据理论模型设计和实现算法，包括数据采集、数据预处理、姿态解算、动态定位和路径规划等步骤；
4.系统测试和验证：利用实验室和场地测试环境进行算法性能测试和验证，测试算法的精度和稳定性；
5.结果分析和总结：分析实验数据，评估算法精度和稳定性，并总结研究结果和经验。
四、进度计划
本课题的工作计划分为以下几个阶段：
1.研究前期准备阶段：包括文献调研、算法的初步设计和建模等，预计耗时1个月；
2.算法实现和系统测试阶段：包括算法实现、性能测试、结果分析等，预计耗时3个月；
3.论文撰写和总结阶段：包括论文撰写、修改、提交等，预计耗时2个月。
五、参考文献
1.董庆利,龙清标.基于INS的室内重力导航研究[J].测绘通报,2017,37(12):30-33.
2.陈胜波,刘再勇,王晓普,等.基于等值钱添加惯导数据的惯导惯性组合导航算法[J].测绘学报,2018,47(9):1287-1294.
3.李建,王翠梅,王志豪,等.基于嵌入式惯性导航的室内定位算法[J].测绘科学技术学报,2018,35(6):677-684.
4.吴刚,周志峰,袁宗力.基于IMU的惯性尺度配准导航研究[J].测绘通报,2020,40(11):49-53.
6.ShaoQianxiao,LiuShugui,YangZiyue.Anovelindoornavigationschemebasedongravimeterandinertialsensors[C]//2017ChineseAutomationCongress(CAC).IEEE,2017:5148-5152.