无陀螺DR及其与北斗组合导航的融合算法

介绍了我国自主研制的北斗卫星导航定位系统的基本结构和定化原理。针对该导航定位系统中存在的问题，以低成本无陀螺DR作为其补克定位方式，设计了北斗／DR组合导航定位系统，并根据无陀螺DR的特点找出了适合该系统的卡尔曼滤波算法。该算法推导出了线性形式的DR观测方程，避免了目前常用导航算法由于观测方程线性化引起的模型误差。现场跑车试验表明，给出的北斗／DR组合系统在采用自适应卡尔曼滤波算法后可以获得良好的定位精度。结合北斗系统具有的特点，分析了将北斗普通型用户机和指挥型用户机应用于大范围车辆调度管理系统中的优势。     

车辆GPS/DR/GlS组合导航定位系统

随着GPS、DR导航定位技术的日益发展,以及GIS技术广泛应用,三者之间的结合应用于车辆导航定位已成为必然.首先分析了当前采用不同定位技术的导航系统的特点,并提出了基于DGPS/DR/GIS组合技术的车辆导航定位系统,从整个组合导航系统结构等方面介绍了整个系统的硬件和软件组成及其各部分的特点和功能.该系统的提出是对我国车辆智能导航系统开发的一种新尝试.     

DSS/SINS组合导航实时滤波仿真

北斗双星定位系统的定位原理决定了其存在导航定位实时性较差的缺点。为了解决双星定位实时性差的问题，提出了一种新的北斗双星／SINS组合导航实时滤波方法，即对双星定位的静态误差进行建模，将静态误差模型作为其动态误差的残差模型与双星定位时间延迟随机常数一起扩充为组合导航滤波器的状态变量，然后对北斗双星／SINS组合导航系统进行状态估计的滤波方法。通过计算机仿真，结果表明该实时滤波方法能够更好地解决北斗双星／SINS组合导航在实际工程应用中定位实时性较差的缺点，从而提高了组合系统的导航精度，对北斗双星／SINS组合导航系统的实际应用有重要的参考价值。     

基于ARM的RDSS/DR车载监控报警系统

通过分析北斗卫星导航定位系统--无线电测位卫星系统(RDSS)和航位推算(DB)定位系统的特点,提出了基于ARM处理器的RDSS/DR车载远程监控报警系统;并用联合卡尔曼滤波算法对组合监控报警系统的数据进行融合处理.本系统提高了数据处理的速度和精度,同时使定位精度达到了一个比较理想的水平.     

车辆GPS/DR/GIS组合导航定位系统

随着GPS、DR导航定位技术的日益发展,以及GIS技术广泛应用,三者之间的结合应用于车辆导航定位已成为必然。首先分析了当前采用不同定位技术的导航系统的特点,并提出了基于DPGS／DR／GIS组合技术的车辆导航定位系统,从整个组合导航系统结构等方面介绍了整个系统的硬件和软件组成及其各部分的特点和功能。该系统的提出是对我国车辆智能导航系统开发的一种新尝试。     

一种基于卡尔曼滤波的DR/LMS组合导航定位算法

本文介绍了一种基于DR航位推算与LMS高精度激光雷达全向测距技术的组合式导航定位系统,旨在应用于强电磁干扰环境下的变电站智能机器人自动巡检环境。DR/LMS组合式导航定位系统原理相对简单、实现方便、实时性强,且与其他组合式导航系统相比,在满足同样定位精度的前提下,成本低廉,现场运行效果良好。特别地,本文提出了一种基于卡尔曼滤波方法的定位精度优化估计方法,对原有定位及导航精度(定位精度可以达到cm级)加以改进与优化,进一步提高了导航系统的稳定性与精确性。整个系统模型及控制策略的实现基于工业用PC控制板的上位机LABVIEW软件控制系统,并结合MATLAB软件进行仿真与数据分析,经现场运行测试,定位及导航精度完全可以满足现场工业环境的应用需求.     

基于光纤陀螺的DGPS/DR组合导航定位系统的设计与实现

针对导航定位系统是变电站设备巡检机器人的关键技术之一,设计了一种由光纤陀螺仪、里程仪、加速度计、差分GPS和FPGA/DSP构成的导航计算机组成的硬件系统,并基于差分GPS定位、航位推算(DR)导航原理设计了该组合导航系统软件,系统采用了初始自寻北、切换式组合导航定位方式,该方法简单易行、实用性较强,实验表明该系统能为变电站设备巡检机器人提供连续、实时、较高精度的导航定位.     

北斗双星定位系统上的基于联邦Kalman滤波的组合导航技术

作为常用导航手段的惯性导航、GPS系统等单一的导航设备，已不能满足现代电子战条件下的作战使用需求。因此，目前世界各国广泛采用多设备组合、冗余设计、多功能的组合导航系统。本文设计了基于联邦Kalman滤波的组合导航技术，进行了相应的数据仿真实验，并使用北斗星定位系统上的实际运行数据进行了算法验证，从而验证了在北斗双星定位系统上使用基于联邦Kalman滤波组合导航技术的有效性和可行性，为未来进一步在中国独立自主研究的北斗双星定位系统上进行实际的工程应用和商业应用奠定了良好的基础。     

车载GPS/DR/MM组合导航定位算法研究应用

虽然GPS/DR组合定位比单独用GPS或航迹推算DR(Dead Reckoning)定位有更高的定位精度,但由于累积误差的产生,长时间使用仍可能出现较大的偏差,不利于车辆导航.对此,提出一种基于模糊逻辑的地图匹配算法,利用模糊逻辑评判规则和相应的隶属度函数对地图匹配可信度进行综合评判,最终确定车辆当前行驶道路和车辆的位置.实验数据表明,地图匹配MM(Map Matehing)技术进一步修正了GPS/DR组合导航系统的定位结果,有效地提高了系统定位精度.由于不增加硬件设施,GPS/DR/MM组合导航定位使低成本高精度的车辆导航成为可能.     

北斗一号/惯导组合导航算法的可控性分析

为了提高组合导航系统的定位精度,本文分析了影像北斗一号双星/惯导组合导航定位算法预测误差的重要因素可控性.首先,用一个例子说明了可控性分析的作用及其重要性,并由组合导航滤波定位模型及其可控性的定义出发,通过数学推导论证了卡尔曼滤波器满足可控性的条件.接着,提出、推导了定量分析各滤波器状态量可控度即可控性好坏的方法.最后,运用所提方法仿真了北斗双星/惯导组合导航滤波定位模型的可控性、各状态量的可控度,并分析了各状态量预测精度及其与哪些因素有关,所得结论可用于指导设计双星/惯导组合导航滤波定位模型,以便提高组合导航系统定位输出的精度.     

基于卫星定位和惯导融合的模拟测绘系统设计

设计了一种基于北斗/GPS卫星定位和惯导融合的模拟测绘系统,用以对现有测绘方式进行补充。系统以履带车为信息采集移动平台,以STM32F103单片机为信息采集控制中心,用树莓派对测绘现场进行实时视频采集,以九轴MPU融合北斗/GPS双精度定位算法实现对采集点的精确定位,通过树莓派自带的WiFi和4G路由器实现数据上传服务器,通过地面站对履带车进行实时远程手动控制和自主路径规划。测试表明系统通过北斗/GPS卫星定位和惯导融合能满足一定的测绘需要,能对所测地面地形建立数字高程模型(digital elevation model)。     

基于北斗卫星导航系统在旅游行业中的研究及应用

当前,随着北斗卫星导航系统的进一步完善和应用,并在“智慧景区”这一背景下,在旅游景区信息化建设中导入北斗卫星导航系统,符合位置服务产业的进一步发展,也是对公共服务和社会管理的进一步创新。基于此,本文就北斗卫星导航系统在旅游业中的研究及应用做了叙述,     

北斗多模卫星导航在电力系统中同步授时研究

通过对在电力系统中应用北斗卫星导航系统进行定位、授时等的迫切性和可行性进行分析;提出了采用大规模集成电路和模块化设计,以高速芯片进行控制的北斗多模授时设备。射频通道全部采用芯片搭建,通过选型,选用了MAXIM公司的MAX2769ETI＋芯片作为射频芯片。数字基带处理主要在大容量的FPGA平台上完成。定位解算处理功能在DSP平台上完成。守时电路在单片机和FPGA上实现对晶振的驯服从而输出同步时间信息。最后,通过实验室测试得出该设备能够达到较高的授时精度。     

基于NB-IoT的儿童防丢系统的设计

中国每年有很多儿童走丢,一旦儿童丢失找回来的几率微乎其微。基于此,设计一种基于窄带物联网（Narrow Band Internet of Things, NB-IoT）的儿童防丢系统,采用NB-IoT替代传统的蓝牙、WiFi、GPRS等方式,具有功耗小、覆盖广、穿透强、信号好等优点;采用北斗定位模块替代传统的GPS,具有无盲区、定位准等优点。利用NB-IoT与基站建立连接,将北斗卫星导航系统输出的定位信息通过NB-IoT传输至基站。用户可通过移动客户端随时查看儿童的位置信息,帮助家长快速定位并找回儿童,降低儿童丢失的几率。     

采用JFM7201的北斗基带数字接收通道设计

北斗卫星导航定位系统是我国自行研制的,它采用直接序列扩频技术,只有当扩频码完全同步之后才能解调出信息码。因此,对于扩频码的捕获和跟踪就成为一个非常重要的环节,基带信号处理就可实现这样的功能。JFM7201芯片是一款基带信号处理芯片,与相关的处理器配合,可以实现信号的捕获、跟踪、解调以及输出位置、速度和时间的相关信息,是北斗接收机一种比较好的实现方式。     

基于北斗卫星的GPS轨迹数据异常双频定位方法

当前GPS轨迹定位方法均采用单频定位,在数据异常情况下不能保障定位精度,故此提出一种基于北斗卫星的GPS轨迹数据双频定位方法研究。先基于北斗卫星的定位原理建立用于空间几何距离测量和地面监测点精准定位的数学模型,并确定出伪距和载波相位的观测值的权重;利用北斗卫星确定出标的物的空间几何距离,及空间位置信息;由于定位系统本身及大气电离层的影响,得到空间定位信息内包含有误差项,基于北斗卫星系统可以修正GPS轨迹误差项和异常数据,实现对标的物位置信息的精准定位。测试数据表明提出定位方法的精度更高,综合定位偏差值为0.56%,同时定位误差的均值和方差控制表现更好。     

基于SM9标识密码的北斗安全传输协议研究

随着北斗卫星覆盖面越来越广和定位精度越来越高，北斗通信在需要定位和导航的行业中被广泛应用。针对北斗传输安全同时考虑到北斗传输特点，本文设计一种基于SM9标识符密码的北斗安全传输协议，在协商过程中减少北斗传输频次，提高协商完成速度，保证数据完整和安全可靠传输。     

北斗导航芯片UM220+ZigBee的无线终端设计

针对卫星定位系统和无线传感网络异构壁垒,提出了基于北斗与ZigBee终端设计的技术思想,该技术是两种系统融合的关键技术。终端硬件采用MC13213为主控芯片,通过其一对串口实现连接北斗芯片UM220;在主控芯片中植入两种异构网络融合的程序代码,从而实现两者功能的结合。经过应用测试,该终端具有定位准确、功能可靠的特点。     

基于北斗系统的高可靠箭载无线定位装置

介绍了一种高可靠、高精度、低成本的箭载无线定位装置;通过解算北斗系统卫星导航电文,实时获取安装位置的定位数据;利用北斗系统RDSS业务短报文通信功能,将定位数据发送给地面手持终端,从而辅助地面搜寻人员快速找到火箭残骸;在产品设计中,除考虑功能性能指标实现外,还针对设备的可靠性开展了大量工作,从导航信号的自主可控性、上下行通信链路的裕度、设备工作的环境适应性以及重要模块的冗余设计等方面进行了总体方案设计;经飞行试验验证,该无线定位装置水平定位精度优于5 m,实现了残骸回收“下车即见”的预定目标。