面向嵌入式平台的松耦合GNSS/INS组合导航定位系统优化设计

本文探讨的是面向嵌入式平台的松耦合GNSS/INS组合导航定位系统设计与实现，针对传统紧耦合系统在嵌入式环境中遇到的问题，如资源消耗大和系统复杂度高等，作者陈一曲提出了采用松耦合架构的创新解决方案。该方案主要关注以下几点： 1. **系统原理与关键技术**： - GNSS信号处理：利用全球卫星导航系统，通过接收和解析来自多个卫星的信号，提供精确的位置和时间信息。 - INS误差建模：惯性导航系统（INS）通过测量加速度和角速度来估计位置，但可能存在累积误差，因此需要对这些误差进行建模。 2. **嵌入式平台优化**： - **算法优化**：通过松耦合设计，减少了不同模块间的紧密依赖，提高了系统的运行效率。 - **硬件加速**：在嵌入式硬件上集成硬件加速单元，如专用处理器或加速器，以提升GNSS和INS数据处理的速度。 - **能效管理**：通过多级缓存和能耗控制策略，降低系统功耗，延长电池寿命。 3. **实验验证**： - 作者通过实验展示了新方案在动态场景下的定位精度和稳定性，证明了在资源有限的嵌入式平台上的有效性。 4. **应用场景**： - 该研究对于智能移动设备和无人驾驶技术的发展具有重要意义，因为它提供了一种在复杂环境（如高楼间、城市立交桥和隧道）中实现高精度、低功耗定位的方法。 5. **挑战与融合**： - 传统的单一定位方式各有局限，如GNSS受遮挡影响，INS需定期校准，Wi-Fi和基站定位依赖于基础设施。因此，通过将多种定位技术结合，实现多模态定位和结果融合，是提高定位性能的关键。 陈一曲的硕士论文详细讨论了如何通过松耦合架构克服嵌入式平台上GNSS/INS组合导航定位系统的挑战，以适应不断增长的物联网应用需求，尤其是对于资源受限的移动设备。通过优化算法、硬件集成和能效管理，论文提出了一种具有广泛适用性的高效解决方案。