ARM嵌入式车载导航系统：GPS+DR融合与卡尔曼滤波设计

本文主要探讨了基于ARM架构的车载导航系统的设计与实现。该系统的核心在于结合GPS全球定位系统（GPS）和地磁辅助导航（DR，Dead Reckoning）技术，以提升汽车导航的精确性和可靠性。嵌入式微处理器S3C44B0x被选作中央处理单元，其高效能和灵活性为系统提供了强大的计算支持。 GPS模块负责获取车辆的位置数据，但在城市复杂环境中，如高楼、隧道和立交桥下，GPS信号可能不稳定，导致定位问题。为解决这个问题，DR模块通过测量车辆的运动状态，如角速度和里程计数据，实现了连续的自主导航，增强了系统的抗干扰能力。CRS03角速度陀螺仪作为DR系统的关键元件，能在恶劣条件下保持稳定的性能。 里程计通过车辆轮速变化测量距离，与GPS数据相结合，形成更准确的位置估计。Rockwell公司的Jupiter GPS OEM接收机则提供了高精度的定位服务，可同时跟踪12颗卫星，并具备宽温工作范围和双串口通信接口。 信息融合是系统的重要环节，采用了联合卡尔曼滤波器技术，这是一种优化的信号处理方法，能有效整合GPS和DR的数据，减少误差，提高导航精度。通过卡尔曼滤波，系统能够实时校正和优化位置信息，然后进行地图匹配，将这些信息在彩色LCD(LFUBK909A)模块上清晰直观地显示出来，方便驾驶员实时查看导航路径和位置信息。 本文研究的车载导航系统不仅解决了GPS信号易受干扰的问题，还通过集成多种传感器数据和先进的信号处理算法，为驾驶者提供了更为精准、可靠的导航体验，对于提升道路交通效率和驾驶安全具有重要意义。