第12卷第3期中国惯性技术学报 2004年6月文章编号：1005－6734(2004)03－0028－04
ＭＩＭＵ／ＧＰＳ组合导航系统数据同步与融合方法研究
马云峰，周百令，万振刚，赵立业
（东南大学仪器科学与工程系，江苏南京 210096）
摘要：给出了以ＤＳＰ为核心的ＭＩＭＵ／ＧＰＳ组合导航系统中数据同步与融合的方法，简要介绍了仿
真、调试过程中ＤＳＰ程序的实现方法。采用ＧＰＳ接收机输出的１ＰＰＳ脉冲，结合ＣＰＬＤ产生的时序，实现ＭＩＭＵ和ＧＰＳ数据的同步采集。由于系统噪声难于准确统计，因此采用模糊自适应卡尔曼滤
波组合算法进行数据融合。
关键词：组合导航；MIMU/GPS；同步；融合；模糊自适应卡尔曼滤波
中图分类号：U666.11 文献标识码：A
Data Synchronization and Fusion Method in MIMU/GPS
Integrated Navigation System
MA Yun-feng, ZHOU Bai-ling, WAN Zhen-gang, ZHAO Li-ye
(Department of Instrument Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)
Abstract: This paper introduces the data synchronization and fusion method in MIMU/GPS integrated navigation system based on digital signal processor. Using the 1PPS signal from GPS receiver and combining the time sequence produced by CPLD, the system realizes the synchronal data collection of MIMU and GPS. Because of the difficulty of presenting the system noise accurately, a fuzzy adaptive Kalman filtering algorithm is adopted to fuse the data from different sensors. The paper also briefly introduces the realization of DSP program in computer simulation and debugging process.
Key words: integrated navigation; MIMU/GPS; synchronization; fusion; fuzzy adaptive Kalman filter
１ 引 言
目前，在制导炸弹、智能炮弹等新兴领域，微型惯性测量单元（MIMU）与GPS组合导航系统具有广阔的应用前景。惯性导航系统的优点是自主性和隐蔽性好，能连续提供多种导航参数（位置、速度、姿态、航向等）的输出信息，但其误差随时间积累。GPS全球定位系统的定位和测速精度高，基本不受地域、时间限制，但当载体作大机动飞行或有地形遮蔽时，GPS导航信息有可能中断，而且GPS接收机数据的更新频率比较低（1～2 Hz），单独使用难以满足某些场合下实时控制要求。在将MIMU和GPS这两种导航技术有机地结合，获得一种精度高、鲁棒性好的系统时，设计精巧的数据融合算法是该组合导航系统的关键。但是在进行数据融合算法设计时，首先必须保证导航数据在融合时间点上是一致的，也就是说只有解决了不同导航子系统之间的实时数据同步问题，组合导航的设计才具有实际意义。
收稿日期：2004－02－11
作者简介：马云峰（1967—），男，副教授，东南大学在读博士生，主要从事微机电系统、组合导航技术研究。
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２ ＭＩＭＵ／ＧＰＳ组合系统数据同步方法
文献［１］提出了在INS 和GPS 两个导航系统使用不同的时标时，采用软件和硬件相结合的实时数据同步方法。但这种方法在同步过程中需要占用较多的CPU 时间，不太适合于以DSP 为核心的组合导航系统。本文以DSP 为核心部件，设计一种主从式、紧耦合、双处理器体系结构的，适合用于小体积、低功耗和低成本捷联惯导系统的导航计算机，其数据同步完全由硬件实现。 ２．１ 组合导航系统硬件设计
系统硬件结构框图参见图1，主要由MIMU 数据采集子系统、GPS 接收机输出数据采集子系统和DSP 导航算法处理子系统三部分组成。
MIMU 数据采集子系统主要由微型惯性测量组合、采样保持器、多路开关MUX 、A/D 转换器、双端口存储器、数据采集时序控制器等构成。其中数据采集与存储控制逻辑时序
信号完全靠可编程逻辑器件EPM7128实现，数据最高采样频率主要取决于所选用的A/D 转换器，基本不占用DSP 运行时间，因而可实现高速数据采集。温度信号测量可用于MIMU 的温度补偿。
GPS 接收机输出数据采集子系统主要由GPS 射频信号OEM 接收板和以微处理器DS87C520为核心的数据采集处理板组成。DS87C520是美国DALLAS 公司推出的8位高速单片机，与MCS-51系列兼容。DS87C520有两个串行口，串行通信口0用于获得GPS 输出数据，串行通信口1与主控设备连接。在系统启动期间，主控设备通过串行接口向单片机发送命令并获取信息反馈，对系统导航参数进行初始化；接收的初始化数据可由DS87C520的串行口0传递给GPS 接收机，以实现GPS 的快速初始化和快速锁定卫星。DS87C520内部提供两个数据指针，可以提高数据传输速率。它具有一套完整的上电、掉电复位逻辑，无需外加外部复位电路；同时具有一个可编程的看门狗定时器，可以简化硬件，提高可靠性。初始化参数除了从主控设备输入外，也可以通过键盘输入，作为备用接口；液晶屏可以用于显示相应的输入、输出导航参数。
DSP 导航算法处理子系统由一片TMS320C5402组成，它通过双端口RAM 与CPLD 连接，读取A/D 转换数据。运算输出的导航参数由DSP 的多通道缓冲串行口McBSP （Multichannel Buffered Serial Port ）直接向外设输出，其优点是：① 保证外部设备获得导航参数的时间有效性, 即时间滞后最小，提高全系统的实时性。②使用DSP 的DMA 控制器通过高速缓冲串行口向外部发送数据，对于CPU 来说仅需执行一条启动DMA 传送的指令便不再需要干预，传送过程完全在后台进行，使DSP 有更多的时间运行复杂的导航算法程序。DSP 通过HPI （Host Port Interface ） 接口与DS87C520相联，两者之间的时序配合简单，几乎不需要额外的硬件。GPS 导航数据由HPI 传送到DSP ，然后与MIMU 数据进行融合。 ２．２ 数据同步原理
在进行数据同步时，需要同步的数据所对应的时刻是信息更新时刻，而不是加上通信、计算以及A/D
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转换时延后的数据输出时刻。GPS 接收机通过解码转换后输出的秒同步脉冲（1PPS ，每秒一个脉冲）是与UTC （世界协调时）秒点对齐的，其同步误差不超过1 μs 。GPS 接收机严格地在每一个1PPS 脉冲的边沿时刻进行一次伪距、伪距变化率、载波相位、GPS 标准授时、定位等测量，可以认为GPS 的数据更新频率就是准确的1 Hz ，其脉冲沿为GPS 数据更新时刻。
GPS OEM 板输出的1PPS 脉冲接入CPLD ，由硬件的内部逻辑保证1PPS 脉冲到来的同时产生一个同步采样脉冲，实现MIMU 和GPS 数据在整秒时刻同步。但是，MIMU 数据更新率远远小于1 s ，一般都小于50 ms （20 Hz 数据输出时），所以1PPS 脉冲还作为CPLD 内部的1秒定时器的标准同步触发时刻，通过硬件逻辑倍频产生相应频率的同步采样脉冲输出，并行接入六只AD1154进行数据的同步采样/保持，以获得同一时刻的三个角速率和三个加速度信息，避免了分时采样造成的轴间数据不同步。当GPS 不输出1PPS 脉冲时，由CPLD 内部的秒定时器作为MIMU 采样信号的时基标准。
AD1154具有很低的电压下降率（0.02 μV ／μs ）和很快的响应时间（3.5 μs 内误差±0.000 76 ％），适合与16位A/D 配合使用。在整个A/D 转换循环周期内，它所保持的采样电压损失极小。 ３ ＭＩＭＵ／ＧＰＳ组合系统数据融合方法
MIMU/GPS 组合导航系统是一种基于信息融合技术的多传感器综合信息系统，该系统应能够自适应地接收和处理所有可用的导航信息数据源，并对导航信息数据进行融合，提供精确的位置、速度和姿态等导航信息。根据对系统可靠性和鲁棒性的要求，它还必须具有强容错能力，即具有对子系统进行故障诊断并对故障子系统进行隔离、控制优化，提供系统最优的导航解以及辅助决策的能力。
组合导航系统中普遍应用卡尔曼滤波技术来最优地组合各导航系统的信息，估计出导航系统的误差状态，再用误差状态的最优估计值去校正系统。但是，系统的状态方程是时变的，而且系统噪声与观测噪声的统计特性等很难精确地估计或测定，所以采用常规卡尔曼滤波器时常常会发散。为了解决此问题，通常采用自适应滤波技术，即在进行滤波的同时，利用观测数据带来的信息，不断在线估计和修正模型参数、噪声统计特性和状态增益矩阵，以提高滤波精度，得到对象状态的最优估计值。自适应滤波算法大多采用在线估计系统噪声和观测噪声的协方差阵来估计状态变量，算法结构复杂，采用DSP 实现时计算效率低，实时性差。因此，本文针对DSP 为核心组成的MIMU/GPS 组合导航系统的特点，采用文献［４］介绍的模糊自适应滤波技术，通过引入白噪声信息驱动卡尔曼滤波器，利用衰减记忆的方法，实时地对新息进行监测，并逐渐减少老数据的权重，保证滤波器能实时处理新的量测值，避免滤波器发散。 ３．１ 模糊自适应卡尔曼滤波
设导航系统的非线性系统方程和量测方程用式（１）表达：
1k k k k ?+=+X f X ?，k k k k =+Z H X ? （1）
其中系统噪声k ?~ N (0, Q )，量测噪声k ν~ N (0, R )；Q 和R 为常数矩阵。
系统量测噪声序列的协方差阵k R 和噪声序列的协方差阵k Q 分别用式（２）表达：
2(1)k k α?+=R R ， 2(1)k k α?+=Q Q ， 1≥α （２）
当1=α时，对应于常规的扩展卡尔曼滤波器；1>α时，随着k 的增加，k Q 和k R 逐渐减小，则最 新的量测量占据较大的权值。
定义加权的协方差阵为：2k k k αα??=P P ，则时间修正方程可用式（３）表示：
1?k k k ??+=X f X ，T 2(1)1k k k k k
α????++=+P f P f Q （３）
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即 2T
1k k K k
αα
α???+=+P f P f
Q （４）
测量修正方程为式（５）所示：
??k k k ?=Z H X ，???()k k k k k
?=+?X X K Z Z （５） 其中卡尔曼增益计算式为：T
T 2(1)1()k k k k k k k α???+?=+K P H H P H R =T T 12()k k k k k αα
???+R P H H P H ，
()k k k k αα?=?P I K H P ；初始条件满足：0k α?=P P 。
对于量测值的估计误差（新息）的协方差阵用式（６）计算：
T
Z k k k ?=+P H P H R （１０）
利用模糊逻辑的方法确定α，采用的模型语言规则如表1所示， 其中，S 、M 、L 、Z 分别表示“小”、“中”、“大”、“零”。
在最优情况下，新息的均值接近于零。通常，当协方差变大时，均值会发生一些偏移，这时会引起卡尔曼滤波器的不稳定，此时就需要引入强的过程噪声，即加大α，以确保所有状态都能被充分激励。当协方差非常大时，说明GPS 的量测出现异常，这时的量测值不能使用，需要用一个小的α。量测值越好，选此量测值所占的权重越大。总之，通过α的合适选择，使新息尽量保持为零均值的白噪声。 ３．２ 仿真与实现
MATLAB 软件对矩阵运算编程简单，调试方便，并提供了如白噪声等许多有用的函数；对上述的模糊自适应卡尔曼滤波控制算法的仿真容易实现，其图形输出界面帮助我们在改变α的大小时，能够观察到直观的效果。但是，DSP 开发设计人员希望将MATLAB 中仿真实现的数字处理算法直接在DSP 芯片中实现，MathWorks 公司推出的Developer’s Kit for Texas Instruments DSP （TI DSP 开发者工具），使DSP 的开发能够利用MATLAB 中的Simulink 及DSP Blockset 为数字信号处理算法建立模型，然后用Real-Time Workshop 自动地为TI 公司的CCS （Code Composer Studio ）IDE 生成ANSIC 代码，为DSP 的开发设计开辟了一条新的途径。调试中可以用Developer’s Kit 使MATLAB 与CCS 中的DSP 产生链接，在MATLAB 命令窗口运行CCS 中的DSP 程序，与目标存储器交换数据，检查处理器的状态；利用MATLAB 强大的计算功能控制数字信号处理程序的执行，缩短DSP 程序开发时间。
４ 结束语
本文采用GPS 接收机输出的1PPS 脉冲，利用CPLD 产生相应的时序，采用硬件实现了MIMU 和GPS 数据的同步采集，为系统数据有效的融合创造了条件。针对系统噪声方差矩阵难于准确统计的状况，在MIMU/GPS 组合导航系统中，采用模糊自适应卡尔曼滤波算法进行数据融合，其算法简单，意义明确，收敛时间短，运算效率高，实时性强。在系统调试过程中，可充分利用MATLAB 的仿真成果，采用TI DSP 开发者工具实现DSP 程序代码。 参考文献：
[1] 游文虎, 姜复兴. INS/GPS 组合导航系统的数据同步技术研究[J].中国惯性技术学报，2003，11(4)：20-22.
[2] 单茂华，周百令. 基于CPLD 技术的大动态范围高速数据采集系统设计与实现[J]. 仪表技术与传感器,2003，(3)：27-29. [3] 李宏生. 基于DSP 的主从式紧耦合捷联导航计算机[J]. 中国惯性技术学报，2001，9(3)：34-38. [4] Sasiadek J Z. Sensor fusion[J]. Annual Reviews in Control. 2002, (26): 203-228.
[5] Rios J A, White E. Fusion filter algorithm enhancements for a MEMS GPS/IMU[A]: 14th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GPS 2001)[C], Salt Lake City, UT, Sept. 11-14, 2001: 1382-1393.
1．无线电导航的发展历程 无线电导航是20世纪一项重大的发明 电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。早在1912年就开始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘(Radiocompass)，工作频率0.1一1.75兆赫兹。1929年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为0.2一0.4兆赫兹，已停止发展。1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee)，工作频率为28一85兆赫兹。1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入研制，1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。 1945年至1960年研制了数十种之多，典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(Tacandata-link)和萨特柯((Satco)等，另外还有多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar)，这期间主要保留下来的系统如表1 表1主要地基无线电导航系统运行年代表 1．1 无线电导航发展的重大突破 1960年以后，义发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪（TRISPONDER)以及MRB-201,NA V-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与 );突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导航与综合导航系统，以及地形辅助导航系统等。表2列出几种常用的系统及主要性能与用量。 表2几种常用的地基系统性能与用量 *D为飞行距离。
Ｖｏｌ＿２１．Ｎｏ２ 预测 ＦＯＲＥＣＡＳ’ｌｌＮＧ２００２年第２期基于相关性的组合预测方法研究 王应明 （厦门大学管理学院，福建厦门３６１００５） 摘要：本文对组合亍贞刹方法进行研究，提出了四种基于相关一胜的组合预测方法，即：关联度极大化组音预羽４方法，相关系数极大化组音预测方法，夹角余弦极太化组夸预测方法，Ｔｈｅｉｌ不等系数极小化组合预测方法。四种基于相关性的组合预羽４方法均能够取得比较好的蛆告预测效果。 关键词：组合预测；灰关联度；相关系数；夹角余弦；’Ｉ＇ｈｅｉｌ不等系数 中图分类号：０２２１．１文献标识码：Ａ文章编号：１００３．５１９２－Ｃ２００２｝０２．００５８．０５ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＭｅｔｈｏｄｓｏｆＣｏｍｂｉｎｉｎｇＦｏｒｅｃａｓｔｓＢａｓｅｄｏｎＣｏｒｒｅｌａｔｉｖｉｔｙ ＷＡＮＧＹｉｎｇ—ｍｉｎｇ （Ｓｃｈｃｒｄｏｆ＾缸＂“Ｍ㈣￡．ＸｉａｍｅｎＵｎｉｚｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｒｎｅｎ３６１００５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐＳＩ’ｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙｏｆｃｏｍｂｉｎｉｎｇｆｏｒｅｃａｓｔｓ．Ｆｏｕｒｎｅｗｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｐｒｏｐｐｅｄ．ｗｈｉｃｈａｒｅｍａｘｉ—ｍＨＩＴｔｇｒｅｙｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅｍｅｔｈｏｄ，ｍ８ｘｊｍＬＪｍｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｉｎｃｌｕｄｅｄａｎｇｌｅｍｓｉｎｅｍｅｔｈｏｄｓａｓｗｅｌｌａｓｍｍｉｍｕｍＴｈｅｉ】ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄＡｔＩｔｈｃｒｒｔｅｔｈｏｄｓｃａｎ】ｅａｄ＂ｔＯｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｒｅ．ｓｕｉｔｓ Ｋｅｙｗｏｌｄｓ：ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｆｏｍｚａｓｔｓ；ｇｒｅｙｍｒｒｅｌａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ；ｃｏｒｒｅｌｏｌｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；ｉｎｃｌｕｄｅｄａｎｇｌｅｃｏｓｉｎｅ；Ｔｈｅｉｌｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔ １引言 组台预测由于比单方法预测更有效、能提高模型的拟舍精度和预测能力，因此，自从１９６９年问世以来，一直是国内外预测界研究的热点课题，并在世界各国范围内得到广泛应用。综观国内外研究现状可以发现，现有的组台预测方法都是基于直接改善某种拟合误差角度提出来的。笔者认为，这不是研究组合预测方法的唯一途径、也未必就是娃佳途径。另外，根据预测惯例，预测效果的评价至少可以从平方和洪差（ＳＳＥ）、平均绝对误差（ＭＡＥ）、均方误差（ＭＳＥ）、平均绝对百分比误差（ＭＡＰＥ）、均方百分比误差（ＭＳＰＥ）等五个方面进行全方位的综合衡量，任何一种仅以其中某个误差指标为最优进行组合预测的方法都不是很全面的，因此，有必要研究新的组台预测方法以便能使各种误差指标皆得到不同程度的的改善。本文拟从相关性指标（如关联度、相关系数、夹角余弦、Ｔｈｅｉｌ不等系数等）的角度进行组台预测方法的研究。新的预测方法不直接考虑预洲误差的大小，与传统的组合预测方法有较大的差别。 收稿日期：２０００—１１—１８ 基金项目：霍英东教育基金会资助项目（７１０８０） ５８?２相关性组合预测原理殛参数估计 设某预测问题在梨一时段的实际值为Ｙ，（ｔ＝１，２，…，”），对此预测问题有ｍ种可行的预测方妆，其预测值或模型拟台值分别为＾（沪ｌ，２，…，，ｚ；ｊ＝１，２，…，ｍ）。又设＂ｚ种预测方法的组合权向量为Ｗ＝（ｗｌ，ｗ２，…，Ｗ，，，．）’，且满足归一化约束条件和非负约束条件 Ｐ１Ｗ＝ｌ（１） ｗ≥Ｏ（２）其中ｅＴ＝（１，ｌ，…，１）。根据组合预测原理，我们可以有三种不同的组合方式，即：算术５Ｆ均组合、几何平均组合、调和平均组合，其组合公式分别为三 ｂＷ葶ｏ。 负＝正卜＝∑ｗ五，￡＝１，２，…，ｎ（３）∑％’１ ，薯Ｉ！？肺ｍ∥：Ⅱ彤卜１“２．．，” （４）
某组合导航系统捷联导航方案及仿真技术研究 发表时间：2018-09-27T18:19:29.877Z 来源：《知识-力量》2018年9月中作者：王欣张龙飞李锦龙王丹李晓菊[导读] 捷联导航方案在自主导航系统中广泛应用。本文主要阐述了导航原理，导航方法设计，以及仿真设计原理和实现。利用仿真技术，进行捷联惯性组合导航系统模拟试验，验证了所设计的捷联惯性组合导航系统的可行性和有（中国航天科技集团公司第四研究院四〇一所，西安 710025） 摘要：捷联导航方案在自主导航系统中广泛应用。本文主要阐述了导航原理，导航方法设计，以及仿真设计原理和实现。利用仿真技术，进行捷联惯性组合导航系统模拟试验，验证了所设计的捷联惯性组合导航系统的可行性和有效性。关键词：组合导航系统；组合导航方法；数据修正；仿真 1组合方案内容 1.1性能分析及组合导航原理根据组合导航系统的使用要求，惯性/卫星组合导航系统可供选择的组合方式有简单组合模式、浅组合模式、深组合模式。简单组合模式是利用卫星导航系统提供的位置和速度直接重置惯性导航系统；浅组合模式是利用惯性导航系统和卫星导航系统输出的位置和速度信息的差值作为观测量，利用滤波器估计惯性导航系统的误差，并进行校正；深组合模式是惯性导航系统和卫星导航系统相互辅助和相互修正，实现协同超越。三种组合方式对比，简单组合模式能直接修正惯性导航系统的位置和速度，但无法修正姿态误差和惯性测量元件误差，浅组合模式能校正惯性导航系统的误差，但无法修正卫星导航系统的误差，不能彻底发挥二者的优势，深组合模式对惯性导航系统和卫星导航系统都有修正效果，但是工程实现难度较大，因此，组合模式选用简单组合模式。组合导航系统定位误差在不考虑对准误差和姿态解算误差的情况下，加速度测量误差不能大于，但是，实际系统肯定存在对准误差和姿态解算误差，所以单一的惯性导航不能满足技术指标要求，必须与其他导航方式组合。采用GNSS导航和捷联惯性导航的组合方式。其中GNSS导航具有定位精度高、导航误差不随时间积累、可全天时、全天候工作、难直接提供姿态信息、数据更新率低、易受电磁干扰等特点；惯性导航系统具有隐蔽性好、抗干扰能力强、短时精度高、导航信息完整和数据更新率高等特点。两种导航方式对比，捷联惯性导航系统能提供完整连续的导航参数，具有完全自主、短时精度高的优点。捷联惯性导航系统解算出的速度、位置与GNSS提供的速度、位置之差作为卡尔曼滤波器的观测量，姿态误差、速度误差和位置误差作为卡尔曼滤波器的状态变量，估计出状态变量的最优估计值后，对捷联惯性导航系统进行校正。 1.2捷联惯性导航算法组合导航系统的捷联导航算法包含姿态更新、速度更新和位置更新。算法设计时，利用四元数法将系统采集到的角速度实时算出姿态 阵，进而求出载体的姿态角，对系统采集到的视加速度进行补偿和坐标转换，解算出速度和位置 捷联导航算法原理见图1中虚线框内部分。 图1捷联导航算法原理框图 1.3组合导航方法 采用节所述的方法解算出载体当前速度和位置，与GNSS提供的速度和位置相减作为卡尔曼滤波器的观测量，姿态误差、速度误差和位置误差作为卡尔曼滤波器的状态变量，估计出姿态误差、速度误差和位置误差的最优估计值后，对捷联惯性导航系统进行校正。 2仿真 2.1仿真结果 仿真曲线见图2-3所示：
中国北斗卫星导航系统发展历程 相信在座的大部分都只知道北斗时中国的导航系统，但并没有深入的了解，那中国北斗卫星导航系统是如何发展到如今的地步呢？ 中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。 2017年11月5日，中国第三代导航卫星顺利升空，它标志着中国正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统。 卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视卫星导航系统的建设，一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。2000年，首先建成北斗导航试验系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生显着的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为了更好地服务于国家建设与发展，满足全球应用需求，我国启动实施了北斗卫星导航系统建设。 2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版1.0正式公布，北斗导航业务正式对亚太地提供无源定位、导航、授时服务。 2013年12月27日，北斗卫星导航系统正式提供区域服务一周年新闻发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开，正式发布了《北斗系统公开服务性能规
排列组合常用方法总结 排列组合是组合学最基本的概念。所谓排列，就是指从给定个数的元素中取出指定个数的元素进行排序。组合则是指从给定个数的元素中仅仅取出指定个数的元素，不考虑排序。下面是，请参考！ 一、排列组合部分是中学数学中的难点之一，原因在于 (1)从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型，需要较强的抽象思维能力； (2)限制条件有时比较隐晦，需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解； (3)计算手段简单，与旧知识联系少，但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大； (4)计算方案是否正确，往往不可用直观方法来检验，要求我们搞清概念、原理，并具有较强的分析能力。 二、两个基本计数原理及应用 (1)加法原理和分类计数法 1．加法原理 2．加法原理的集合形式 3．分类的要求 每一类中的每一种方法都可以独立地完成此任务；两类不同办法中的具体方法，互不相同(即分类不重)；完成此任务的任何
一种方法，都属于某一类(即分类不漏) (2)乘法原理和分步计数法 1．乘法原理 2．合理分步的要求 任何一步的一种方法都不能完成此任务，必须且只须连续完成这n步才能完成此任务；各步计数相互独立；只要有一步中所采取的方法不同，则对应的完成此事的方法也不同 [例题分析]排列组合思维方法选讲 1．首先明确任务的意义 例1. 从1、2、3、……、20这二十个数中任取三个不同的数组成等差数列，这样的不同等差数列有________个。 分析：首先要把复杂的生活背景或其它数学背景转化为一个明确的排列组合问题。 设a,b,c成等差，∴ 2b=a+c, 可知b由a,c决定。 又∵ 2b是偶数，∴ a,c同奇或同偶，即：从1，3，5，……，19或2，4，6，8，……，20这十个数中选出两个数进行排列，由此就可确定等差数列，因而本题为2=180。 例2. 某城市有4条东西街道和6条南北的街道，街道之间的间距相同，如图。若规定只能向东或向北两个方向沿图中路线前进，则从M到N有多少种不同的走法? 分析：对实际背景的分析可以逐层深入 （一）从M到N必须向上走三步，向右走五步，共走八步。
DOI:10.13695/https://www.doczj.com/doc/2c9294468.html,ki.12-1222/o3.2009.05.006 第17卷第5期中国惯性技术学报V ol.17 No.5 2009年10月 Journal of Chinese Inertial Technology Oct. 2009 文章编号：1005-6734(2009)05-0562-06 MEMS仪表惯性组合导航系统发展现状与趋势 蔡春龙1, 刘 翼1，刘一薇2 （1. 北京航天时代光电科技有限公司，北京100854；2. 航天东方红卫星有限公司，北京100094） 摘要：基于MEMS仪表的惯性组合导航系统是飞行器实现轻小型化的关键配套设备之一。针对国外MEMS惯性组 合导航系统产品的实现方案与性能指标进行了综述；介绍我国在该领域的研究现状，简要分析当前存在的问题 与技术瓶颈，指出我国应结合现有硅微惯性器件加工水平与理论研究成果展开有针对性的研究工作。最后，对 该领域的技术发展方向进行了分析。 关键词：微机械系统；组合导航系统；信息融合 中图分类号：U666.1 文献标志码：A Status quo and trend of inertial integrated navigation system based on MEMS CAI Chun-long1, LIU Yi1, LIU Yi-wei2 (1. Beijing Aerospace Times Optical-Electronic Technology Co., Ltd., Beijing 100854, China; 2. China Spacesat Co., Ltd., Beijing 100094, China) Abstract: As one of the core equipments of the miniaturization of vehicle, the inertial integrated navigation system based on MEMS has significant meaning to both the aerospace industry and the construction of national defense. Firstly, the system solution and performance specification of foreign latest products are summarized. Then the status quo of Chinese development is introduced. The problems and technological bottlenecks at present are analyzed. It is also pointed out that some pertinent research should be made based on the present manufacturing level of Chinese micro-silicon inertial sensors and existing theoretical achievements. Finally, the future development direction of the techniques in this field is analyzed. Key words: MEMS; inertial integrated navigation system; filter; information fusion 微机械惯性测量单元（Micro-Electronic Mechanical System Inertial Measurement Unit，MEMS-IMU）作为第三代惯性测量组件，与第一代机械转子陀螺惯性测量组件、第二代光电陀螺惯性测量组件相比，具有体积小、重量轻、功耗少、成本低、集成化程度高等优点，拥有更广阔的工程应用前景，尤其对于微小型运载体的导航、制导与姿态控制具有重要意义，已被多个国家列为未来惯性导航系统的重点发展方向之一。但从目前国内外微机械惯性测量器件的研制现状来看，由于受到加工工艺、选材等因素的限制，MEMS-IMU在精度以及稳定性等方面与前两代惯性测量组件相比仍然存在较大差距，同时受限于惯导系统固有的导航误差随时间积累问题，微惯性导航系统尚不具备独立完成导航定位任务的能力。 因此，基于MEMS-IMU的组合导航方案是解决上述问题的一条有效途径。 目前，MEMS-IMU组合导航系统已经在民用和军用领域得到了广泛认可。民用方面，具有导航定位功能的汽车、精细农业用机械与车辆、用于农药喷洒与林区防火的无人飞机等已部分装配该类型组合导航系统；军用方面，欧美发达国家已成功将其应用于战术制导武器、微小型无人侦查飞机、卫星探测、航天器导航等领域。我国在该领域的研究工作起步较晚，目前正处于从原理样机研制向工程应用过渡阶段，国内各科研院所与高校正在加紧进行该领域的技术攻关工作。 收稿日期：2009-07-24；修回日期：2009-09-03 作者简介：蔡春龙（1967—），男，研究员，研究方向为光纤陀螺捷联惯性导航系统。E-mail：cai_chun_long@https://www.doczj.com/doc/2c9294468.html,
组合预测模型 1灰色神经网络（GNN）预测模型 灰色神经网络预测方法是灰色预测方法和人工神经网络方法相结合的算法，即保留灰色预测方法中“累加生成” 和“累减还原” 运算，不再求参数，而是由BP神经网络来建立预测模型和求解模型参数。 利用这种灰色神经网络进行负荷预测的算法如下。 1）对电力负荷的原始数据序列进行“累加生成”运算，得到累加序列。 2）利用BP神经网络能够拟合任意函数的优势解决累加序列并非指数规律的问题。训练BP神经网络，逼近累加数据序列Y。 3）利用现有已经训练好的BP神经网络进行预测，输出累加序列的预测值。 4）将累加数据的预测值进行“累减还原”运算，得到电力负荷的原始数据序列预测值。 2果蝇优化算法（FOA） 果蝇优化算法（fruit fly optimization algorithm，FOA）是由潘文超教授于2011年提出的一种基于果蝇觅食行为推演出寻求全局优化的新方法。这是一种交互式进化计算方法，通过模仿果蝇群体发现食物的行为，FOA能够达到全局最优。在实际中FOA已经被应用于许多领域，包括交通事件，外贸出口预测，模拟滤波器的设计等。依照果蝇搜寻食物的特性，将其归纳为以下几个重要步骤。 1）参数初始化：FOA的主要参数为最大迭代次数maxgen，种群规模sizepop，初始果蝇群的位置（X_axis，Y_axis）和随机飞行距离FR。 2）种群初始化：赋予果蝇个体利用嗅觉搜寻食物之随机方向与距离。
3）种群评价：首先，由于无法得知食物的位置，需要计算果蝇到原点的距离（Dist）。再计算气味浓度判定值（S）此值为距离的倒数。通过将气味浓度判断值（S）代入气味浓度判断函数（或称为适应度函数），求出果蝇个体位置的气味浓度（Smell）。并找出群体中气味浓度值最大的果蝇个体。 4）选择操作：保留最大气味浓度值和x、y坐标，此时，果蝇通过视觉飞往的最大浓度值的位置。进入迭代寻优，重复实施步骤2）～3），并判断味道浓度是否优于前一迭代味道浓度，若是则执行步骤4）。若味道浓度不再优于先前迭代的味道浓度值，或迭代次数达到最大，循环结束。 3GNN-FOA预测模型 GNN-FOA预测模型的程序结构框图如图1所示。采用果蝇优化算法（FOA）为灰色神经网络（GNN）模型参数a，b1和b2 进行迭代动态微调，使模型侦测能力提高，并获得最佳的GNN模型参数以进行预测。详情如下。 1）参数初始化。在果蝇优化算法的参数设定上，随机初始化果蝇群体位置区间X_axis，Y_axis∈[-50,50]，迭代的果蝇寻食的随机飞行距离区间FR ∈[-10,10] ，种群规模sizepop = 20 ，而迭代次数max gen = 100 。 2）初始进化。设置初始迭代次数为0，设定果蝇个体i 寻食随机飞行方向rand()和飞行距离。其中rand()表示任意值产生函数。在GNN-FOA程序中，使用两个变量 [X(i,:),Y(i,:)] 来描述果蝇个体i 的飞行距离。分别设 3）初步计算和数据预处理。计算果蝇个体i距离原点的距离Disti 和气味浓度判断值Si。其中
实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术 作者：彭彦彦，陈丽钦，严慧明，苏鉴英 指导教师：刘友文 （闽江学院地理科学系，福州350108） 摘要： 通过实验设计了一套实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术。 汽车导航是GPS应用的主要领域，将来一段时间，高性能的车载导航产品的发展前景将被看好。目前车载导航的精度不够高，要是能实现车道的识别，则车载导航系统的整体性能将得到升华。高精度的定位是实现车载导航车道识别的关键技术。本项目建议书研究基于自适应卡尔曼滤波，设计低成本、高精度、易于工程实现的GPS/DR组合定位模型，为实现车道识别的车载导航提供定位保障。 首先基于自适应卡尔曼滤波分别对GPS和DR系统设计了子滤波器。对于GPS/DR的组合，提出采用联邦式卡尔曼滤波方案，通过主滤波器对两个子滤波器的滤波结果进行最优数据融合，以在车辆高速运动状态中，达到米级的定位精度。项目成果可应用于高性能的车载导航系统的定位模块中，为实现车道识别提供基本条件。 关键词：GPS；车载导航；组合定位 Integrated Positioning Technique of Vehicle Navigation System that Can Distinguish the Driveway Authors : Peng Yanyan, Chen Liqin, Yan Huiming, Su Jianying Teacher: Liu Youwen (Department of Geographical Science,Minjiang University, Fuzhou 350108) ABSTRACT Through the experimental we designed a set of Lane Recognition Navigation System tor ealize the Combined Positioning Technologies. Car navigation is the main application fields of GPS,and high performance of navigation product development foreground will be valued in a period of ti-me. Currently the vehicle-mounted navigation precision isn't high enough. If it can realize the driveway, that the navi gation system identification of the overall performance will get distillation.As we all know, precision positioning is the key technology to the vehicle-mounted navigation lane identify. So our research project proposal are based on the adaptive kalman filter, low cost, high precision, and designed to realize the GPS/DR project portfolio for the locating model,which provides the orientation to the navigation lane identification . Keywords: GPS, Navigation, Combination 联系人：彭彦彦EMAIL：821042725@https://www.doczj.com/doc/2c9294468.html, 1 背景及意义
挑战GPS 盘点北斗导航系统的30年历程 ?2014-8-22 15:01:20 ?类型：原创 ?来源：电脑报 ?报纸编辑：电脑报 ?作者： 【电脑报在线】卫星导航系统已逐渐成为最重要的空间基础设施，手机导航、车载导航的应用已经随处可见。中国作为最大的发展中国家，拥有广阔的领土和海域，出于民间应用和国防安全的需要，高度重视卫星导航系统的建设，一直在努力发展自己的卫星导航定位系统。 @詹锟（北京航空航天大学） 卫星导航系统已逐渐成为最重要的空间基础设施，手机导航、车载导航的应用已经随处可见。中国作为最大的发展中国家，拥有广阔的领土和海域，出于民间应用和国防安全的需要，高度重视卫星导航系统的建设，一直在努力发展自己的卫星导航定位系统。从1983年
我国的北斗卫星导航计划于正式提出，距今已经有30多年的历史。按照最初规划的“三步走”的战略，经过几代科学家们的努力，北斗计划已实现过半。褒贬之中回顾这30年的发展历程，不但有助于厘清北斗系统的发展脉络，也让国人体会到其中的艰辛。 上世纪80年代到2000年 试验阶段，覆盖我国周边 我国早在上世纪60年代就开始了关于卫星导航与定位的研究，随后由于受到文化大革命的影响，研究一度中断直到70年代末才恢复。从那时起，中国科学家们开始积极探索适合我国国情的卫星导航定位系统的技术途径和方案。1983年，一个名为“双星快速定位系统”的卫星导航与定位方案在全国科学大会上被提出。随后，我国著名航天专家陈芳允院士正式提出，在国内利用两颗地球静止轨道通信卫星，实现区域快速导航定位的设想。到了1989年，在陈芳允院士的带领下，我国首次利用通信卫星展开了双星定位演示验证试验，证明了北斗卫星导航试验系统技术体制的正确性和可行性。此后，1994年中国正式启动了该项目的系统建设和发展，并更名为北斗卫星定位导航系统。 双星定位示意图 该阶段以2000年成功发射的两颗“北斗一号”为结束，两颗卫星成功构成了北斗导航系统，形成了区域的有源服务能力。“北斗一号”是利用地球同步卫星为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务的一种全天候、区域性的卫星定位系统。并且由于采用卫星接收测定机制，用户终端机工作时需要发送无线电信号给北斗卫星，是一种有源定位系统，能实现一定的互动性。随着2003年和2007年又成功发射了两颗“北斗一号”备份卫星，标志着完整的第一代北斗卫星导航定位系统已经完成，今后将转入长期的在轨管理阶段。 虽然第一代北斗系统缺陷很明显，但它是我国独立自主建立的首个卫星导航系统，打破了美、俄在此领域的垄断地位。而此阶段也是北斗计划最艰难的时期，在缺少人力、物力的
组合预测方法中的权重算法及应用 [ 08-09-19 16:57:00 ] 作者：权轶张勇 传编辑：Studa_hasgo122 摘要系统地分析了组合预测模型的权重确定方法，并估计各种权重的理论精度，以此指导其应用。文章还首次提出用主成分分析确定组合模型权重的方法，最后以短期(1年)负荷预测为例，检验各种权重下组合预测模型的精度。 关键词组合模型权重预测精度负荷预测 1 常用的预测方法及预测精度评价标准 正确地预测电力负荷，既是社会经济和居民生活用电的需要，也是电力市场健康发展的需要。超短期负荷预测，可以合理地安排机组的启停，保证电网安全、经济运行，减少不必要的备用；而中长期负荷预测可以适时安排电网和电源项目投资，合理安排机组检修计划，有效降低发电成本，提高经济效益和社会效益。 常用的负荷预测方法有算术平均、简单加权、最优加权法、线性回归、方差倒数、均方倒数、单耗、灰色模型、神经网络等。 囿于不同的预测模型的理论基础和所采用的信息资料的不同，上述单一预测模型的预测结果经常千差万别，预测精度有高有低，为了充分发挥各种预测模型的优点，提高预测质量，可以在各种单一预测模型的基础上建立加权平均组合预测模型。为此，必须研究组合预测模型中权重的确定方法及预测精度的理论估计。 设Y表示实际值，■表示预测值，则称Y-■为绝对误差，称■为相对误差。有时相对误差也用百分数■×100%表示。分析预测误差的指标主要有平均绝对误差、最大相对误差、平均相对误差、均方误差、均方根误差和标准误差等。 2 组合预测及其权重的确定 现实的非线性系统结构复杂、输入输出变量众多，采用单个的模型或部分的因素和指标仅能体现系统的局部，多个模型的有效组合或多个变量的科学综合才能体现系统的整体特征，提高预测精度。 为了表达和书写方便，下面从组合预测的角度来描述模型综合的方法和类型。设{xt+l},（ｔ=1,2,...,T）为观测值序列，对{xt+l},(l=1,2,...,L)用J个不同的预测模型得到的预测值为xt+l，则组合模型为： ■T+L=■*9棕j■T+L（j） 式中，*9棕j（j=1，2，…，J）为第j个模型的权重，为保持综合模型的无偏性，*9棕j应满足约束条件■*9棕j=1 确定权重常用的方法有专家经验、算术平均法、方差倒数法、均方倒数法、简单加权法、离异系数法、二项式系数法、最优加权法和主成分分析法等等。下面仅简单介绍最优加权法和主成分分析法。 最优加权法是依据某种最优准则构造目标函数Q，在满足约束条件的情况下 ■*9棕j=1，通过极小化Q以求得权系数。 设{xt},（t=1，2，…T）为观测序列，已经为其建立J个数学模型，则最优加权模型的组合权系数*9棕j，（j=1，2，…J）是以下规划问题的解：
车载组合导航系统发展现状 随着科学技术的不断发展，现代导航系统的种类越来越多，如: INS、全 球定位系统(GPS)、多普勒(Doppler)测速系统、奥米加导航系统(Omega),罗兰系统(Loran)，塔康系统(Tacan)，还有天文导航(CNS)、地形辅助系统等，这 些导航设备都各有优缺点，精度和成本也不大相同。同时，由于各领域，尤其 是军事领域对导航信息量的要求越来越多，对导航精度的要求也越来越高。要 使系统性能得到提高，靠提高单一导航系统的精度，不仅在技术上难度很大， 而且在实际中效果也不十分明显，无法满足高精度要求的。若将多种导航系统 适当地组合起来，即可大大提高导航精度。 组合导航系统与单一导航系统的性能比较，具有以下优点 1) 组合系统中惯性导航系统的精度比单独使用惯性导航系统时要求的精 度低，能够降低惯性导航系统的成本，还可提高系统的可靠性和容错性能; 2) 组合导航具有余度的导航信息，可利用其余度信息检测出某个导航子 系统的故障，并隔离掉失效的子系统，然后将其余正常子系统重新组合(系统重构)，就能够继续完成导航任务。 因而在20世纪70年代，组合导航技术的出现使得这一问题有了完美的解决 方案，使其得到了迅速发展，并取得了令人瞩目的成就。它克服了单个导航系统的缺点，取长补短，使组合后的导航精度高于各个系统单独工作的精度。组合导航系统就是将具有不同特点的导航设备与导航方法进行综合，应 用计算机技术对多种导航信息进行融合处理，以提高整个系统的性能。它是一 种综合工程技术，涉及到各导航信息源相关设备技术、计算机技术、显示技术 以及控制系统、最优估计等理论。 目前，组合导航系统技术在工程实践中还必须解决以下问题: 在导航 信息大量冗余的情况下，计算量过大，实时性不能保证；导航子系统的增加使故障率也随之增加，如果某一子系统出现故障而又没有及时监测出并隔离掉时，故障数据会污染整个系统，使可靠性降低。 针对组合导航系统量测信息量多，数据处理困难这一特定问题，导航信息 的处理技术也从根据单个传感器所获得的数据集来进行的单一信息处理向多传感器获得的多数据集的信息融合方向发展。
无线电导航的发展历程 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
1．无线电导航的发展历程 无线电导航是20世纪一项重大的发明 电磁波第一个应用的领域是通信，而第二个应用领域就是导航。早在1912年就开 始研制世界上第一个无线电导航设备，即振幅式测向仪，称无线电罗盘(Radiocompass)，工作频率一兆赫兹。1929年，根据等信号指示航道工作原理，研制了四航道信标，工作频率为一兆赫兹，已停止发展。1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee)，工作频率为28一85兆赫兹。1943年，脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入 研制，1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。 1945年至1960年研制了数十种之多，典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(Tacandata-link)和萨特柯((Satco)等，另外还有 多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar)，这期间主要保留下来的系统如表1 表1主要地基无线电导航系统运行年代表 1．1 无线电导航发展的重大突破 1960年以后，义发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪（TRISPONDER)以及MRB-201,NAV-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与);突破在星基的全球导航系统，还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导航与综合导航系统，以及地形辅助导航系统等。表2列出几种常用的系统及主要性能与用量。 表2几种常用的地基系统性能与用量 *D为飞行距离。
排列组合常用方法总结 导读：排列组合是组合学最基本的概念。所谓排列，就是指从给定个数的元素中取出指定个数的元素进行排序。组合则是指从给定个数的元素中仅仅取出指定个数的元素，不考虑排序。下面是排列组合常用方法总结，请参考！ 排列组合常用方法总结 一、排列组合部分是中学数学中的难点之一，原因在于 (1)从千差万别的实际问题中抽象出几种特定的数学模型，需要较强的抽象思维能力； (2)限制条件有时比较隐晦，需要我们对问题中的关键性词(特别是逻辑关联词和量词)准确理解； (3)计算手段简单，与旧知识联系少，但选择正确合理的计算方案时需要的思维量较大； (4)计算方案是否正确，往往不可用直观方法来检验，要求我们搞清概念、原理，并具有较强的分析能力。 二、两个基本计数原理及应用 (1)加法原理和分类计数法 1．加法原理 2．加法原理的集合形式 3．分类的要求 每一类中的每一种方法都可以独立地完成此任务；两类不同办法
中的具体方法，互不相同(即分类不重)；完成此任务的任何一种方法，都属于某一类(即分类不漏) (2)乘法原理和分步计数法 1．乘法原理 2．合理分步的要求 任何一步的一种方法都不能完成此任务，必须且只须连续完成这n步才能完成此任务；各步计数相互独立；只要有一步中所采取的方法不同，则对应的完成此事的方法也不同 [例题分析]排列组合思维方法选讲 1．首先明确任务的意义 例1. 从1、2、3、……、20这二十个数中任取三个不同的数组成等差数列，这样的不同等差数列有________个。 分析：首先要把复杂的生活背景或其它数学背景转化为一个明确的排列组合问题。 设a,b,c成等差，∴ 2b=a+c, 可知b由a,c决定， 又∵ 2b是偶数，∴ a,c同奇或同偶，即：从1，3，5，……，19或2，4，6，8，……，20这十个数中选出两个数进行排列，由此就可确定等差数列，因而本题为2=180。 例2. 某城市有4条东西街道和6条南北的街道，街道之间的间距相同，如图。若规定只能向东或向北两个方向沿图中路线前进，则从M到N有多少种不同的走法?
车载组合导航系统 ( Car Integrated Navigation System) GI-100 用户手册 V1.6 上海航姿测控科技有限公司 2016年12月15日
1.1产品概述 (1) 1.2产品特点 (1) 1.3产品优点 (1) 1.4产品应用 (2) 2 设计原理 (2) 3电器特性 (4) 3.1极大值参数 (4) 3.2电器特性 (4) 4性能指标 (5) 5机械尺寸与引脚定义 (6) 5.1机械尺寸 (6) 5.2引脚定义 (7) 6 推荐电路 (8) 6.1推荐PCB封装 (8) 6.2推荐参考电路 (8) 7坐标系和安装方位 (9) 7.1坐标系 (9) 7.2 安装方位 (9) 8使用说明 (10) 8.1传感标定 (10) 8.2通信接口 (10) 8.3通信频率 (10) 8.4 通信协议 (10) 8.5 控制命令 (11) 9注意事项 (12) 10固件升级 (13) 10.1 winxp系统...................................................................... 错误！未定义书签。 10.2 win7系统 ....................................................................... 错误！未定义书签。附录：.. (15)
2 GPRMC (16) 3 GPATT (17)
1系统介绍 1.1产品概述 GI-100是一款高性能的面向车载导航领域的车载组合导航系统，系统包含高性能的同时支持北斗和GPS的卫星接收机芯片、三轴陀螺仪、三轴加速度等；通过在线的自适应组合导航算法，GI-100提供实时高精度的车辆定位、测速和测姿信息，在GNSS系统的信号精度降低甚至丢失卫星信号时，不借助里程计信息，GI-100利用纯惯性导航技术，也可在较长时间内单独对汽车载体进行高精度定位、测速和测姿。 图1. GI-100 1.2产品特点 元件选型：高性能三轴陀螺仪和三轴加速度计； 误差补偿：完成正交误差/温度漂移等误差补偿； 唯一防盗：每个产品标定参数均不一致防盗版； 物理尺寸：紧凑模块化设计可节省用户产品空间； 通信协议：即插即用的标准通信协议NEMA0183； 工程安装：无安装角度要求方便用户车载安装； 亚米级：支持RTCM2.3协议/复杂环境亚米级导航； 1.3产品优点 陀螺漂移：消除陀螺漂移获高精度姿态航向信息； 加速噪声：消除震动加速度获高精度速度信息； 零速修正：零速修正算法可防止导航数据漂移； 软件算法：基于自适应的扩展卡尔曼滤波算法； 智能识别：识别并隔离有较大误差的GNSS数据； 摆脱里程计：利用纯惯性导航实现高精度定位； 导航技术：组合导航和纯惯导航技术自主切换；
上周，美国媒体一篇关于欧洲“伽利略”卫星导航系统的报道，使这个中国也有参加合作开发的项目再次成为关注的焦点。美国一些官员以担心该系统被敌对国家与美国进行战争时使用为借口，威胁在不利情况发生时攻击该系统的卫星。自从俄罗斯的“格洛纳斯”卫星导航系统(Glonass)受前苏联剧变影响一蹶不振之后，美国的全球定位系统(GPS)几乎独霸全球卫星定位服务市场，随着俄罗斯国力的逐渐增强，Glonass将在未来三四年里恢复使用，而欧盟的“伽利略”卫星导航系统(Galileo)也要在2008年投入运营，届时，卫星导航服务将由美国一家独霸转为三国分立，面对这样的局面，美国官员的激进言论也就不足为奇。回顾Galileo此前的筹划历程，处处可以看到美国阻碍该计划的身影，这表明，美国对卫星导航领域可能即将到来的三国时代依然抱着敌视态度，尽管如此，在中欧俄三方的合作下，这一时代也将很快来临。 “欧版GPS”挑战美国 自冷战结束后，美国在空间领域的军事和民用技术开发上逐渐呈现出绝对优势，目前在全球卫星定位和导航服务上几乎独霸全球，美国的GPS(全球定位系统)自投入使用近20年来，不仅为美国本土提供了周到的民用服务，而且为美军军事行动立下了汗马功劳。GPS 在军事应用上给人们留下深刻的印象是在海湾战争时期。在美军攻击伊拉克的一个水电厂时，为了达到立即打击敌人、同时减少损失的效果，美军使用依靠GPS导航的“斯拉姆”空地导弹，他们先发射了第一枚导弹将电厂的围墙炸开一个洞，紧跟着，第二枚导弹像长了眼睛一样穿洞而入，一举摧毁了发电厂的核心部位，而附近的水闸却完好无损。这种“千里穿杨”的功夫着实令世界为之动容。 欧洲的卫星定位服务一直由美国免费提供，但美国出于自身利益长期只为欧洲提供精度百米以上服务，而GPS在美国的民用领域精度可以达到30米，军事用途更达到了10米。内外有别的“二等服务”让欧洲人甚为不满，在这种涉及军事应用以及巨大民用利益的技术上，欧洲人决心打造自己的卫星导航系统，摆脱对美国的依赖。 欧洲欲后发制人 在上世纪90年代，欧盟和欧洲航天局已就全球卫星导航系统进行了长达5年的可行性论证。1999年，他们提出了欧洲版的GPS——“伽利略”全球卫星导航系统。“伽利略”计划的出台是一个争吵不断的过程，欧盟内部一直存在着支持和反对两种意见。以法国为代表的国家强调打造欧洲独立GPS的重要性，而英德等国却认为，既然有美国提供的免费“午餐”，没有必要花巨额资金再打造一个同样的系统。