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2.4.2 加速度计误差模型 9
2.5 GPS/SINS组合导航技术 10
2.6 卡尔曼滤波原理 11
2.7 本章小结 15
3 总体方案设计及关键算法设计 16
3.1 功能分析 16
3.2 总体方案设计 17
3.3 SINS解算算法的设计 19
3.4 GPS/SINS组合导航算法的设计 22
3.5 本章小结 26
4 软件实现 28
4.1 仿真平台的选择 28
4.2 仿真软件程序流程 29
4.3 仿真软件关键模块的设计 33
4.3.1 仿真参数输入模块设计 33
4.3.2 初始化模块设计 33
4.3.3 生成真实轨迹数据模块设计 34
4.3.4 传感器数据生成模块设计 34
4.3.5 SINS解算模块设计 36
4.3.6 卡尔曼滤波器模块设计 38
4.3.7 解算数据存储和解算结果的图形表示 38
4.4 软件调试 39
4.4.1 软件调试方案 39
4.4.2 软件调试结果分析 39
4.5 本章小结 51
5 总结与展望 52
致谢 54
参考文献 55
1 绪论
1.1 研究背景
地籍测量是以一定的精度测定土地境界、土地面积、土地权属界位置，并且以反映土地利用类型、质量等级以及分布状况为主要目的的测量工作，它是国家土地资源管理、城市建设管理决策的主要依据[1]。在地籍测量中，一般进行数据采集的普遍做法是：用全球定位系统（Global Positioning System，GPS）进行首级控制网布设，利用实时动态相位差分（Real Time Kinematic，RTK）或全站仪完成图根点的布设，在图根点布设完成的基础上利用全站仪进行碎部点坐标采集并绘制草图，回到业内后利用采集数据和草图进行事后处理，得到更高精度的数据，最后输入到数据库中[2][3]。
国土资源部在《地籍管理“十一五”发展规划纲要》中就已明确指出，要全面、准确掌握全国土地数据，建设城乡一体化、四级（国家、省、市、县）联网互通的土地数据库，城镇地籍调查覆盖率达到100%，村庄地籍调查覆盖率达到95%[4]。
在作业时，作业区的街道交错、房屋密集、电信线路繁多，严重影响了GPS信号的接收，且GPS数据更新率较低，使得很多情况下RTK整周模糊度收敛困难，作业人员不得不携带RTK流动站寻找开阔的地方，以期实现高精度定位。如果采用常规方法作业，将更加费时费力，影响整体的工作进度。
捷联惯性导航系统（Strap Inertial Navigation System，SINS ）具有数据更新率高、短期精度高和稳定性好等优点，能自主地完成导航任务，且不与外界发生任何光、电联系，工作不受环境和气象条件的限制。但SINS的导航参数误差随时间的增长而发散，长期工作精度得不到保证。将SINS和GPS组合起来，构成组合测量系统，将能达到取长补短、综合发挥各种导航系统特点的目的，并能提高导航信息的精度，更好的满足载体对导航系统的要求。GPS能适时的校正惯性传感器的误差，而SINS可补偿GPS信号因障碍物而中断的问题，并提供连续的姿态角信息，为GPS整周模糊度的固定提供了有利条件。
根据我国目前产籍管理情况，我国迫切需要自主更新，开发出新的方便、适用的数字化地籍调查新技术。惯性技术以及现代信息处理技术这几年的快速发展，为现代城镇地籍调查技术的研究提供了一个很好的平台，把惯性技术应用到地籍测量中将是未来地籍测量技术发展的新趋势[5]。
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