MIMU輔助雙天線GPS組合測(cè)姿系統(tǒng)研究的任務(wù)書

MIMU輔助雙天線GPS組合測(cè)姿系統(tǒng)研究的任務(wù)書一、任務(wù)背景隨著現(xiàn)代定位技術(shù)的不斷發(fā)展，GPS（GlobalPositioningSystem，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）技術(shù)已經(jīng)成為定位領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。而針對(duì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)姿態(tài)測(cè)量的需求，GPS與慣性測(cè)量單元（IMU）相結(jié)合的方法受到了廣泛關(guān)注，并被稱為GPS/IMU組合測(cè)量技術(shù)。目前，GPS/IMU組合測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空、導(dǎo)航、安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。然而，在一些需要高精度、高速度實(shí)時(shí)姿態(tài)測(cè)量的場(chǎng)合，GPS/IMU組合測(cè)量系統(tǒng)仍然存在著一些挑戰(zhàn)，例如在高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于GPS信號(hào)受到多路徑效應(yīng)和信號(hào)遮擋等因素的影響，會(huì)產(chǎn)生明顯的信號(hào)漂移，導(dǎo)致定位誤差變大；同時(shí)，IMU慣性器件的非線性、溫漂和振動(dòng)等問(wèn)題也會(huì)對(duì)系統(tǒng)測(cè)量精度產(chǎn)生較大的影響。為克服這些問(wèn)題，需要尋找新的方法和技術(shù)。二、任務(wù)內(nèi)容本次研究的主要任務(wù)是研發(fā)一種新型的GPS/IMU組合測(cè)量系統(tǒng)，采用MIMU輔助雙天線GPS技術(shù)，以解決高動(dòng)態(tài)姿態(tài)測(cè)量中存在的信號(hào)漂移和誤差積累問(wèn)題。任務(wù)分為以下幾個(gè)子任務(wù)：1.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)MIMU輔助雙天線GPS的硬件系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包括兩個(gè)GPS天線、MIMU慣性傳感器、數(shù)字信號(hào)處理和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊等組件，并且需要考慮硬件系統(tǒng)的緊湊性和適應(yīng)性。2.開發(fā)GPS/IMU組合測(cè)量算法。算法的目標(biāo)是在高動(dòng)態(tài)下實(shí)現(xiàn)姿態(tài)測(cè)量，同時(shí)消除GPS信號(hào)漂移和誤差積累，并確保測(cè)量精度在可接受范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)考慮因GPS信號(hào)采樣頻率低和IMU信號(hào)采樣頻率高而導(dǎo)致的信號(hào)不匹配問(wèn)題。3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與測(cè)試。實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種場(chǎng)景。對(duì)于動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，需要在車輛、飛機(jī)等載體上進(jìn)行測(cè)試，并記錄相應(yīng)的GPS/IMU數(shù)據(jù)，以評(píng)估系統(tǒng)的性能和精度。三、任務(wù)成果1.一個(gè)MIMU輔助雙天線GPS組合測(cè)姿系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與調(diào)試方案。2.一份GPS/IMU組合測(cè)量算法的說(shuō)明文檔，并帶有相應(yīng)的MATLAB仿真程序和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，詳細(xì)記錄了實(shí)驗(yàn)的方案、過(guò)程和結(jié)果，評(píng)估系統(tǒng)的性能和精度，并提出可行性改進(jìn)建議。四、任務(wù)要求1.熟悉GPS/IMU相關(guān)理論和技術(shù)，具有相關(guān)領(lǐng)域的研究經(jīng)驗(yàn)。2.熟悉數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和相關(guān)軟件開發(fā)平臺(tái)，如MATLAB、C++等。3.具有一定的硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，熟悉單片機(jī)、FPGA等硬件環(huán)境。4.較好的溝通、團(tuán)隊(duì)合作能力和寫作能力。五、任務(wù)周期該任務(wù)的預(yù)計(jì)完成周期為六個(gè)月，需要按照以下時(shí)間節(jié)點(diǎn)完成：1.前兩個(gè)月：系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。2.第三個(gè)月：算法開發(fā)與測(cè)試。3.后三個(gè)月：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與任務(wù)報(bào)告撰寫。六、任務(wù)結(jié)論本次研究成功開發(fā)出一種帶有MIMU輔助雙天線GPS的組合測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了高精度、高速