一种基于GPS和电子指南针的车辆跟踪系统

提出一种基于GPS伪距差分定位数据和车载电子指南针的车辆跟踪方法.该方法周期性地同时采集车辆的GPS伪距差分定位数据和车载电子指南针的角度数据,通过一种数据融合方法将两类数据进行融合,实时给出经过误差修正的车辆运行轨迹.该方法的优点之一是车载电子指南针的角度不会产生误差积累,可以对GPS伪距差分定位数据进行有效的修正,从而提供更精确的车辆运行轨迹.     

基于北斗伪距差分与WiFi的室内外融合定位方法

针对北斗(BD)和WiFi单一系统定位精度不高和定位盲区问题,提出一种基于北斗差分与WiFi的室内外融合定位方法。根据北斗和WiFi异构网络建立多属性代价函数,优选参与定位信标及卫星组合;采用反距离加权内插的多基准站伪距差分法,修正北斗伪距方程减小空间伪距误差;构建基于接收信号强度指示(RSSI)传播模型的WiFi测距方程,并融合北斗差分伪距方程,通过泰勒迭代算法实现精确定位。实验结果表明:融合定位精度在95%的概率下优于2. 6 m,定位性能优于北斗和WiFi单独定位,有效解决了单一系统的定位缺陷和定位盲区问题,实现了室内外无缝融合精确定位,提高了定位精度和可靠性。     

导航卫星信号模拟器伪距生成实时仿真研究

高精度伪距数据的实时生成是导航卫星信号模拟器开发需要解决的一项关键技术.在监测接收机测试中,信号模拟器生成伪距数据时必须采用高精度而复杂的卫星轨道和伪距误差项计算模型,但是复杂的计算模型严重影响了伪距数据生成的实时性.针对问题,提出了迭代计算与插值计算相结合的伪距生成方法,并采用方法对监测接收机和普通定位接收机用户进行了伪距数据的实时生成仿真和精度分析.结果表明方法能满足伪距数据生成的实时性和精度要求.     

GPS和类GPS载波用于编队星座状态测量

为了确定编队星座的星间相对位置和卫星姿态,在原有联合GPS差分和类GPS伪距进行状态确定的研究基础上,进一步加入了类GPS载波差分信息。利用高精度的类GPS伪距给卫星间公里级的基线提供厘米级的约束,并采用Bayes最小二乘法快速解算出GPS星间载波单差整周模糊度；先由GPS伪距单点定位、GPS星内差分定姿获得卫星间相对位置、卫星姿态的先验信息,再采用Bayes最小二乘进行编队星座状态整体确定。数学仿真结果表明卫星间相对位置确定精度优于10~(-2) m,加入类GPS载波差分后能极大提高卫星姿态确定精度,使其优于10~(-5)rad。     

一种中长基线网络RTK模糊度快速解算方法

提出一种适合中长基线GPS网络差分的模糊度解算方法.根据网络差分站间整周模糊度只用于基线解算而不用于定位的特点,将伪距观测值应用于常规宽巷组合,形成一种新的抗差性强、无大气传播误差的GPS组合观测值;采用站星双差方法计算模糊度浮点解并建立法方程,利用高度角与大气误差的关系构造权阵,通过LAMBDA方法进行固定解搜索,实现模糊度快速解算.对三个参考站同步观测数据的实际测试结果表明:该方法网络模糊度解算时间小于200 s,基线长超过60 km.并满足闭合性原则.     

低成本嵌入式双GPS基准站系统设计

针对高精度GPS定位基准站系统多采用双基准站冗余设备,其系统成本高、缺乏基站独立性的特点,设计了一款低成本嵌入式双GPS基准站系统。该系统内置嵌入式处理器ARM9,选用2套GPS接收机板卡替代主用及备用GPS基准站设备,软件应用Linux操作系统。测试结果表明,该系统在完成播发差分信息的基础上,能根据2套GPS接收机板卡的定位状态自动进行切换,实现双机热冗余,设计主要降低了双基准站系统成本,同时也增加了双机冗余系统的独立性。     

RGPS在交会对接中的应用

本文比较了相对位置差分和相对伪距差分算法，在伪距差分算法中，目标飞行器的绝对导航误差通过方向余弦影响相对导航精度，同时由于线性化观测方程引起的模型误差减小，使其精度随相对距离减小而提高。仿真结果表明位置差分可以用于相对距离大于２００ｍ阶段，伪距差分可以用于相对距离２００ｍ以内阶段，两种方法的相对速度精度都需要提高。     

一种降低电离层梯度影响的Hatch滤波算法

目前,地基增强系统（Ground-Based Augment System,GBAS）中的主要问题是：尽管使用载波平滑降低了伪距噪,利用差分技术消除了用户和基准站间的大部分共同误差,从而减少了差分改正值中的误差。但是电离层时间梯度和空间梯度于这两个过程中产生了额外的误差,阻碍了差分改正值质量的进一步提高。基于对电离层时间和空间梯度引起的额外误差的分析,并考虑平滑伪距噪声,文章提出了一种新的Hatch滤波方法,该滤波器的时间常数是随卫星仰角、电离层时间和空间梯度以及用户与参考站之间的距离而实时变化的。该方法降低了差分改正值误差,提高了定位精度。并且通过差分定位仿真并对比传统的单频Hatch滤波方法,发现使用该方法后,减小了差分校正值的误差。     

差分GPS技术在靶场弹道测量中的应用研究

就目前靶场弹道测量手段存在的不足，通过对GPS相位平滑伪距差分和载波相位差分技术的分析，提出用GPS差分技术与测控设备进行一体化设计。实现靶场弹道高精度的测量。中给出了该方案的实施原理图和软件流程图。通过与靶场现有的测量方法相比较表明，所提出的方法不仅能够提高精度，克服目前靶场测量方法的不足：而且可以极大地改善靶场的测量环境，填补靶场空白。这无疑是一种值得推广和借鉴的技术方案。     

基于GPS测量技术的CORS高精度测量系统研究

为了保证CORS测量系统的正常稳定运行,并能够对用户提供精度可靠地定位服务,需要对CORS测量系统进行完善。当前采用基于RTK测量技术的CORS系统测绘工作简单易操作,但每次测量作业架设基准站的连接过程复杂,受电离层折射影响,导致基准站的覆盖范围较小,测量精度不高。为此,提出一种基于GPS测量技术的CORS高精度测量系统设计方法。该方法首先给出满足测量需求的CORS软、硬件原型构架,采用GPS测量技术代替传统测量方式,使用基准站子系统、控制中心子系统、数据通讯子系统、用户应用子系统来实现各种类型的GPS原始数据采集、修正数据进行实时、快速的定位、事后用户定位或者导航定位等测量实时同步一体化目标,并借助Trimble的GPS Tream和GPS Net软件利用服务器、磁盘阵列实现观测数据存储,通过长距离网络GPS流动站整周模糊度的解算过程提高基准站的测量精度。实验结果表明,所提方法构建的CORS系统,能够满足快速精确测量的实际需求,实现测量数据的采集及快速传输。     

遥测GPS/BD定位数据实时引导雷达局部组网技术

为满足靶场航落区外弹道测试以及关键段测试需求,利用弹载GPS/BD导航信息误差固定、不会随时间累加的特点,结合遥测地面站波速角宽的测试优势,提出一种利用遥测GPS/BD定位数据实时引导雷达局部组网技术。该方法首先对遥测地面站接收到的GPS/BD数据进行实时解算、坐标转换;然后通过指控网络将引导数据实时发送至雷达,实现遥测引导雷达。为保证整个传输过程数据可靠稳定,通过添加校验后再传输的方法,提高传输数据质量。通过实际应用,该方法可以稳定可靠的引导雷达完成测试任务。     

一种新的概率逼近遍历算法在雷达布站的应用

针对基于测量到达时间差（TDOA）跟踪定位目标的无源雷达布站优化问题,根据TDOA定位原理,综合考虑目标空域、站址误差和时差测量误差,推导出衡量目标跟踪定位精度的几何精度因子（GDOP）计算公式,并将网格化后的GDOP加权均值作为评价函数。按照均匀概率随机产生站址组合样本,根据站址数量确定样本规模,遍历样本获得评价函数最小的站址组合。经过超算实际运行算例测试,最优雷达布站站址组合寻优成功率达到99.99995%,目标跟踪定位精度优于3 km。     

基于电信数据的室外定位技术研究

越来越多的移动计算依赖位置信息提供基于位置的服务,移动设备的室外定位技术至关重要。目前广为采用的方式是GPS,但移动设备端的GPS位置信息依赖移动设备如手机的GPS传感器获取,电信运营商虽然为用户提供通话和数据服务,却无法获得用户的精确GPS位置。针对这种情况,提出利用手机端和电信基站之间的连接信号数据(简称电信数据),实现移动设备的定位服务。考虑到电信运营商积累了海量的电信数据,因此通过研究基于电信数据的室外定位技术,使得运营商获取用户位置成为可能。提取电信特征数据、以手机所在GPS位置作为标签数据,研究了五种基于机器学习模型的室外定位算法,实现了从基站信号数据到GPS坐标点的预测,通过大量的实验对比了这些方法的定位精度和运行时间、不同数据收集模式的定位精度、不同特征的定位精度以及探索了后处理对定位精度的提升效果。最终通过实验可知,基于栅格化的随机森林分类模型是效果最好的方法,能够达到15~20m的平均误差和10m的中位误差,比前期回归算法在2G和4G数据分别实现了39.46%和54.28%的精度提升,取得与GPS定位接近的定位精度。     

人员定位系统在水电工程施工过程中的应用与研究

本文主要以目前国内外应用最为广泛的基站定位技术、LBS定位技术、差分GPS定位技术和BLE定位技术及大数据处理分析技术作为研究对象,对在水电施工建设中的应用做了研究,测试结果表明,定位精度和系统时延满足水电建设管理的需求,可在水电建设中推广应用.     

基于单次反射的井下单基站DOA和TOA定位方法

针对井下巷道单基站定位系统中无线信号受多径效应、非视距传播影响导致定位误差较大的问题,提出了一种基于单次反射的到达方向(DOA)和到达时间(TOA)的联合估计定位方法。该方法利用视距路径和多条单次反射路径的TOA估计值构建以基站原点和单次反射点为焦点的双曲线,利用DOA估计值构建直线,从而建立含有连续位置信息的二元多次估计方程组,通过计算直线与双曲线的交点得到移动目标的精确位置。仿真结果表明,该方法较视距直接定位方法的定位精度有较大提高,且当单次反射路径为3条时即可达到较高的定位精度。     

Application of PPP Technology and Airborne Lidar in Power Line Inspection

Through the power line test,this paper presents the feasibility of applying the PPP technology of GPS,GLONASS and BDS multi-source fusion to verify the application of the generated POS data and 3D point cloud data to the high voltage power line inspection.The POS data fusion and calculation of different strategies are used to analyze the POS data accuracy of the POS data,GPS,GLONASS and BDS multi-systems under the base station differential POS data and the single GPS system.The 3D point cloud is generated by the POS data of different strategies,and the deviation distance and distribution of differential point cloud data are statistically analyzed.Finally,it is concluded that the point cloud data generated by the single GPS is about 20-40 cm,and the distribution is not uniform and the deviation distance fluctuates greatly.It can not meet the requirement of the fine inspection of the power line.The point cloud data generated by the PPP technology of multi-source fusion and the distance deviation from the point cloud data under the base station difference are 10 cm in the direction of X,The direction of Y is 6 cm and the direction of Z is 4 cm.The distribution of point cloud data is uniform and stable,which basically meets the requirements of the power line inspection,and the point cloud data can also be used for the fine inspection of the power line.     

基于RSSI自适应建模的加权反馈基站定位算法

针对基站定位中，终端接收的信号强度(RSSI)受多方面干扰，传统基站定位算法定位精度不高的问题，提出在最小二乘算法中引入加权与反馈的RSSI定位算法（RDOA）。旨在优化信号强度与传输距离的关系，大幅度提高基站定位精度。通过对基站信号在复杂环境下分布情况的研究,建立自适应信号强度分布模型，对定位信息进行加权与反馈,缩小误差带来的影响，综合得到定位结果。实验表明，所提出的方法相较于传统基站定位方法，在只增加少量复杂度的情况下，有更好的鲁棒性和更精确的定位结果。     

路测数据驱动的移动终端定位方法

针对当前无线定位技术无法适应复杂环境、定位精度较低的问题,提出了一种路测数据驱动的移动终端定位方法。首先,基于基站位置定位、基站信号覆盖范围描绘算法建立基站位置-范围模型库,将移动终端初始参数与模型库匹配得出其初始范围;其次,基于道路特征提取算法建立道路分类数据库,利用无线信号特征匹配算法匹配移动终端所在道路信息;最后,建立经纬度-强度映射模型库,运用终端信号比对算法确定移动终端的精确位置。理论分析和实验结果表明,基站定位精度在2 m内的概率为60%,3 m内的概率为77%,相对数据白化之前分别提高了39%、12%左右,基站信号覆盖范围描绘算法也能较准确地描绘基站信号覆盖范围,二者精度的改善能提高最终定位精度。     

一种基于TOA测距的室内三维质心定位算法研究

针对现有的室内三维定位技术定位精度较低的问题,提出了一种基于到达时间(TOA,time of arrival)测距的室内三维质心定位方法.在COMSOL软件中,建立真实的物理场仿真环境,将筛选出的4个基站坐标分别作为球心,基站与终端间的距离分别作为半径,构建出三维球体定位模型,对质心定位算法进行仿真.通过在相同实验条件下仿真实验表明,相比于传统质心定位的算法和基于RSSI的质心定位算法,改进的定位算法在精度上得到了提高,对环境也具有良好的适应性.