随着城市交通道路系统的日益复杂,人们对车辆定位精度的要求也越来越高。全球定位系统(Global Position System简称GPS)是随着现代科学技术的迅速发展而建立的新一代精密卫星定位系统。GPS由于其全球性、全天候以及连续实时三维定位等特点,已经在军事和民用事业领域方面得到了广泛的发展。传统的车辆导航系统主要采用GPS技术对车辆进行定位。在车载的导航使用中,常常会因为遭遇到环境上的遮蔽因素而造成导航工作无法正常运作,从而定位精度大大降低。在高楼林立的巷道中,收信状况往往极差,当行进隧道中时,更是完全没有信号可用,这时可以运用航位推算技术(Dead Reckoning简称DR)作为暂时的导航工具。航位推算技术具有较强的独立性,同GPS定位技术形成了较强的互补,在短时间内,DR的正确性相当高,甚至可以高于GPS,但随着使用时间的增加,DR的误差累积效应会越来越大,导航的精确度就会大幅下降,这时必须回归到GPS系统来找出绝对的位置,才能再次使用DR。DR和GPS是相辅相成的车载导航系统,但目前商品化的产品仍然不多,主要的瓶颈在于DR传感器的准确度和成本,以及与导航系统整合的算法开发方面。本文采用航位推算技术对车辆导航系统进行研究,设计了一个基于STM32的车载导航定位系统。主要内容如下。1.首先概括介绍了几种主要的导航系统以及其优缺点,又给出了国内外导航系统的发展现状,阐述了论文研究的意义。2.针对车载航位推算导航系统,本文研究了该系统的硬件平台搭建和软件平台的设计,主要是对各个传感器数据的采集和处理。3.航位推算技术是本论文的精髓所在,它可以通过自身集成的惯性传感器计算出汽车的速度和位置信息,从而在GPS信号出现失锁和多径效应时,提高定位精度。本文研究了由加速度计和陀螺仪组成的导航系统。4.滤波是是抑制和防止干扰的一项重要措施,本文给出了卡尔曼滤波技术的理论算法,并做了大量的仿真。从仿真结果得知,卡尔曼滤波可以提高系统的精度,克服了纯惯导系统误差随时间累积的缺点。并对车载航位推算导航系统,进行了标准卡尔曼滤波算法的推导。5.跑车测试,证明了车载导航定位系统采用航位推算技术的可靠性。