自动驾驶定位 · GNSS与IMU融合 · 课程目录

01

定位技术概述 GNSS与IMU融合必要性课程大纲与目标

02

GNSS基础原理

卫星导航系统简介 GPS/北斗/GLONASS/Galileo 伪距测量原理

03

GNSS误差源分析

卫星钟差与轨道误差电离层/对流层延迟多路径与接收机噪声

04

GNSS定位模式

单点定位 SPP 差分定位 DGPS RTK / PPP

05

IMU基础原理

惯性导航系统简介加速度计与陀螺仪零偏·噪声·标度因数

06

IMU误差模型

确定性误差随机误差 (ARW/RRW) Allan方差分析

07

惯性导航解算 (INS)

姿态更新 (四元数/欧拉角) 速度/位置更新圆锥/划桨效应补偿

08

粗对准 (解析法/静止) 精对准 (滤波动基座) 工程实现

09

传感器时空同步

时间同步 (PPS/硬件/软件) 空间对齐·杆臂补偿

10

卡尔曼滤波基础

状态空间模型线性KF推导预测与更新·调参

11

扩展卡尔曼滤波 (EKF)

非线性系统线性化 EKF组合导航应用优缺点分析

12

无迹卡尔曼滤波 (UKF)

UT变换原理 UKF算法流程 Sigma点策略·对比

13

误差状态卡尔曼滤波 (ESKF)

真值/误差状态定义预测与更新模型组合导航优势

14

松耦合融合架构

系统框图 GNSS/INS融合策略优缺点·工程案例

15

紧耦合融合架构

系统框图原始观测值融合优缺点·案例

16

深耦合融合架构

深耦合框图跟踪环路辅助优缺点·案例

17

多传感器融合框架

因子图优化图优化 vs KF iSAM / GTSAM

18

GNSS/IMU/轮速计融合

轮速计模型与标定轮速辅助INS 融合滤波器设计

19

GNSS/IMU/视觉融合 (VINS)

VIO原理 VINS-Mono/Fusion 视觉与GNSS切换

20

GNSS/IMU/激光雷达融合 (LINS)

LIO原理 LIO-SAM框架激光与GNSS融合

21

城市峡谷环境定位

多路径抑制 NLOS检测与剔除 3D城市模型辅助

22

隧道与地下停车场定位

零速修正 ZUPT 航位推算 DR 地磁匹配/UWB

23

高架桥与立交桥场景

高程约束·地图匹配多天线GNSS测姿 IMU辅助桥梁识别

24

传感器故障检测与隔离

卡方检验法残差检验法一致性检测·隔离

25

完好性监测

保护水平 PL/AL RAIM / FDE ARAIM

26

多天线GNSS测姿

基线解算原理航向/俯仰角估计与IMU融合测姿

27

GNSS/IMU融合工程实现

嵌入式平台 (ARM/DSP/FPGA) 实时性优化代码架构设计

28

融合定位测试与评估

数据集 (KITTI/KAIST/UrbanNav) RMSE/ATE/相对误差离线/在线测试

29

行业前沿与趋势

PPP-RTK / 5G辅助低轨卫星 LEO增强 AI组合导航

30

综合项目实战

开源数据集融合定位数据预处理→可视化课程总结与展望