ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br />
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br />
<br />
Nguyễn Văn Thắng<br />
<br />
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG<br />
TÍCH HỢP INS/GPS TRÊN CƠ SỞ LINH KIỆN VI CƠ ĐIỆN TỬ<br />
DÙNG CHO CÁC PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ<br />
<br />
LUẬN ÁN TIẾN SĨ<br />
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG<br />
<br />
Hà Nội – 2017<br />
<br />
-i-<br />
<br />
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br />
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br />
<br />
Nguyễn Văn Thắng<br />
<br />
THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG DẪN ĐƯỜNG<br />
TÍCH HỢP INS/GPS TRÊN CƠ SỞ LINH KIỆN VI CƠ ĐIỆN TỬ<br />
DÙNG CHO CÁC PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ<br />
<br />
Chuyên ngành: Kĩ thuật điện tử<br />
Mã số: 62520203<br />
LUẬN ÁN TIẾN SĨ<br />
CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG<br />
<br />
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br />
1. PGS.TS Chử Đức Trình<br />
2. PGS. TS Trần Đức Tân<br />
<br />
Hà Nội – 2017<br />
-ii-<br />
<br />
LỜI CAM ĐOAN<br />
<br />
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Tất cả các số liệu, kết<br />
quả nghiên cứu trình bày trong luận án được phản ánh trung thực và chưa được<br />
công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào khác.<br />
<br />
Nghiên cứu sinh<br />
<br />
Nguyễn Văn Thắng<br />
<br />
-iii-<br />
<br />
LỜI CẢM ƠN<br />
<br />
Luận án Tiến sĩ của tác giả được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của thầy<br />
PGS.TS Chử Đức Trình và thầy PGS.TS Trần Đức Tân. Bên cạnh những chỉ dẫn,<br />
định hướng về mặt khoa học, sự khuyến khích động viên về tinh thần luôn là động<br />
lực lớn giúp tác giả thực hiện thành công nghiên cứu của mình. Thông qua luận án<br />
này, tác giả xin gửi tới các thầy giáo hướng dẫn lòng biết ơn chân thành và cảm ơn<br />
sâu sắc.<br />
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các lãnh đạo Trường Cao đẳng Phát thanh –<br />
Truyền hình I đã tạo điều kiện về thời gian và hỗ trợ kinh phí cho tác giả trong suốt<br />
quá trình làm nghiên cứu sinh.<br />
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thày cô giáo trong bộ môn “Các hệ Vi cơ<br />
điện tử và Vi hệ thống” và Khoa Điện tử viễn thông trường Đại học Công nghệ, Đại<br />
học Quốc gia Hà Nội về sự giúp đỡ, hợp tác nghiên cứu và động viên tinh thần<br />
trong những năm qua.<br />
Tác giả xin bày tỏ sự biết ơn tới nhóm nghiên cứu thuộc Viện ITIMS thuộc<br />
Đại học Bách khoa Hà Nội, đặc biệt là thầy PGS.TS Vũ Ngọc Hùng về sự hỗ trợ,<br />
động viên và hợp tác nghiên cứu.<br />
Qua đây, tác giả cũng xin được cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp và đặc biệt là<br />
bạn Đào Đình Thành – Những người luôn chia sẻ và động viên tác giả trong suốt<br />
chặng đường khó khăn vừa qua.<br />
Từ đáy lòng mình tác giả xin được nói lời cảm ơn tới gia đình bố, mẹ, anh chị<br />
em và đặc biệt là vợ và con gái đã luôn ủng hộ, động viên tinh thần và tạo mọi điều<br />
kiện để tác giả có thể thực hiện thành công luận án này.<br />
<br />
-iv-<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i<br />
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv<br />
MỤC LỤC ...................................................................................................................v<br />
DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................ xi<br />
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................. xii<br />
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1<br />
Chương 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................6<br />
1.1. Đặt vấn đề .............................................................................................................6<br />
1.2. Tổng quan về các cảm biến đo vận tốc góc và hệ tích hợp INS/GPS ..................7<br />
1.2.1. Tổng quan nghiên cứu về MEMS và các cảm biến dựa trên công nghệ<br />
MEMS ......................................................................................................................7<br />
1.2.2. Tổng quan nghiên cứu về ứng dụng của cảm biến đo vận tốc góc và các<br />
biện pháp nâng cao hiệu quả của hệ tích hợp INS/GPS ..............................................9<br />
1.3. Định hướng nghiên cứu và tính khả thi của luận án ...........................................17<br />
1.3.1. Định hướng nghiên cứu .............................................................................17<br />
1.3.2. Tính khả thi của luận án .............................................................................19<br />
Chương 2: HỆ DẪN ĐƯỜNG TÍCH HỢP INS/GPS VÀ CÁC BIỆN PHÁP NÂNG<br />
CAO CHẤT LƯỢNG ...............................................................................................21<br />
2.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của INS và GPS ............................................21<br />
2.1.1. Hệ dẫn đường quán tính INS .....................................................................21<br />
2.1.2. Hệ định vị toàn cầu GPS ............................................................................23<br />
2.1.3. Sự cần thiết của việc tích hợp INS và GPS ...............................................24<br />
2.2 Hệ tích hợp INS/GPS..........................................................................................24<br />
2.2.1. Nguyên lý kết hợp INS/GPS ......................................................................24<br />
2.2.2. Hệ thống phần cứng tích hợp INS/GPS .....................................................35<br />
2.3 Biện pháp nâng cao hiệu quả làm việc của hệ tích hợp dùng Map Matching và<br />
thuật toán STA (Street Tracking Algorithm) ............................................................37<br />
2.3.1. Thiết lập mô hình trạng thái cho bộ lọc Kalman .......................................37<br />
-v-<br />
<br />