GPS测姿中两种算法的比较与分析

首先研究了采用双基线方案测量载体的姿态,利用GPS载波双差相位观测方程计算基线向量;然后引入LAMBDA算法和RLAMBDA算法分别解算整周模糊度,描述了两者的基本原理;最后比较分析了两者的仿真结果,得出均可快速而准确地解算整周模糊度,其中RLAMBDA算法的效率更高,两种算法对于GPS测姿系统均具有很好的应用价值.     

BDS/GPS整周模糊度实时快速解算

研究了组合系统模糊度解算的模型和组合系统的选星算法,建立组合系统的宽巷载波相位双差观测方程,使用最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)算法搜索解算宽巷双差整周模糊度,将确定的宽巷双差整周模糊度代入单频载波相位双差观测方程中,解算单频载波相位双差整周模糊度及坐标改正参数.同时,在整周模糊度解算过程中使用选星算法进一步提高了组合系统的模糊度固定成功率.对中国北斗卫星导航系统(BDS)单系统、全球卫星定位系统(GPS)单系统、BDS/GPS组合系统和选星后BDS/GPS组合系统的数据处理结果进行统计分析.结果表明:BDS/GPS组合系统能够显著提高单系统模糊度固定成功率,而经过选星后的组合系统模糊度固定成功率得到了进一步提高.     

求解移动基准站GPS整周模糊度的一种方法

移动基准站GPS载波相位差分技术的关键是如何实现可变基线条件下整周模糊度的快速解算。讨论了在基准站和流动站各安装两台GPS接收机或天线,形成动态四边形,利用此条件和已知基线长条件作约束以达到快速确定整周模糊度的目的,设计了检验该技术精度的试验方案,通过自行开发的软件处理了移动基准站GPS载波相位测量数据。结果表明：该技术获得了厘米级的相对定位精度。     

基于双频载波相位组合的变形信息逐步精化方法

针对GPS动态变形监测,利用监测点位置精确已知的条件,提出了一种新的单历元变形信息解算算法,避开了整周模糊度的求解和周跳的探测与修复,极大简化了数据处理过程。针对较大的瞬时变形量,首先采用长波长的双频载波相位组合观测量进行求解,然后利用宽巷和L1载波相位观测量进行逐步精化处理,从而可以精确求解高达0.8 m的瞬时变形量。静态和动态实验结果表明,该方法可以达到±5 mm的精度,能够有效应用于快速变形监测。     

GPS载波相位双差观测量随机模型估计的新方法

GPS载波相位观测量具有时间相关性、空间相关性和方差差异性,随机模型的准确确定比较困难,一般采用简化的随机模型.用MINQUE方法估计GPS观测量随机模型的方法比较严密,但计算工作量非常大.本文提出了一种适用于GPS载波相位双差观测量的随机模型估计的新方法,即在平差前将载波相位双差观测序列转化为平稳随机序列,应用平稳随机过程的方差及相关系数的估计方法,估计GPS载波相位双差观测量序列的方差及其相关系数.实算证明应用4～8min的观测数据可使GPS短基线同定解的精度提高10mm左右.     

自适应卡尔曼滤波在载波相位平滑伪距中的应用

对于高精度GPS定位,应用传统的载波相位平滑伪距算法会使定位的连续性和精度受到影响,在高动态GPS环境中甚至无法正常应用.基于标准卡尔曼滤波算法假设,利用极大似然准则推导了一种新的应用于载波相位平滑伪距的自适应卡尔曼滤波算法,这种滤波算法利用新息序列分别对系统过程噪声方差和量测噪声方差进行实时估计和调整,得到适用于动态定位的载波相位平滑伪距所需的最优平滑时间常数.在相关理论分析的基础上,对自适应卡尔曼滤波算法的稳定性进行了分析.动态定位仿真结果表明,与传统的载波相位平滑伪距算法相比,自适应卡尔曼滤波算法可以有效改善定位的精度和稳定性.     

北斗卫星导航系统长距离网络RTK方法研究

研究了北斗卫星导航系统长距离网络实时动态定位(RTK)方法.利用长距离参考站北斗卫星导航系统(BDS)多频观测数据确定宽巷整周模糊度,通过顾及大气误差的载波相位整周模糊度解算模型,解算双差载波相位整周模糊度.考虑长距离参考站观测误差的特性不同,将观测误差进行分类处理,利用参考站观测误差和区域误差内插法分别计算流动站的电离层延迟误差和非色散性误差,并改正流动站载波相位观测值的观测误差.使用流动站多频载波相位整周模糊度解算方法确定载波相位整周模糊度,并进行位置参数的计算.使用长距离连续运行参考站(CORS)的实测数据进行算法实验,流动站定位结果与坐标已知值在E,N,U 3个坐标分量方向的偏差达到厘米级水平,3个坐标分量差值的RMS分别为10,14,35 mm.实验结果表明:提出的BDS长距离网络RTK方法可以有效消除流动站载波相位观测值的系统误差,实现流动站用户的厘米级定位.     

GPS长距离参考站间低高度角模糊度快速解算方法

提出了一种长距离全球定位系统(GPS)网络实时动态定位(RTK)参考站间低高度角卫星整周模糊度解算方法.利用L1,L2频率的观测值及严格的模糊度固定标准解算宽巷整周模糊度,将固定的宽巷整周模糊度与双频载波相位整周模糊度的整数线性关系作为约束条件,结合双频载波相位无电离层组合观测值估计双频载波相位整周模糊度和相对天顶对流层延迟误差,并搜索确定双频载波相位整周模糊度.利用固定模糊度的卫星大气延迟误差确定低高度角卫星的双频载波相位宽巷整周模糊度,将固定模糊度的卫星双频无电离层组合观测值与低高度角卫星双频无电离层组合值进行方程联立,同时利用低高度角卫星双差宽巷整周模糊度与双频载波相位整周模糊度的线性约束关系,进一步确定低高度角卫星的双频载波相位整周模糊度.使用实测的连续运行参考站(CORS)网GPS双频观测数据进行算法验证,结果表明:该方法可正确有效地实现参考站间低高度角卫星的载波相位整周模糊度的快速解算.     

适应高动态环境的GPS载波相位估计方法研究

鉴于载波相位观测量可提供高精度定位信息的特点 ,分析了在高动态环境获得载波相位观测量的三种可能方法 ,对三种方法的估计精度和动态跟踪能力进行了比较 .提出了一种适合GPS系统的高动态环境载波相位测量方案 .     

改进型双频相关的整周模糊度单历元解算算法

双频相关法根据双频载波相位测量值之间的相关特性,通过构造模糊度误差带实现了对整周模糊度的快速解算．但由于该算法需要提前设定伪距测量精度,易导致模糊度真值漏搜或者误差带筛选效率下降．基于此,提出了一种改进算法：首先利用基线长度与观测向量信息构造双差几何相关模型,从而定量解算整周模糊度搜索范围;随后分析了模糊度搜索空间稀疏性与载波相位波长、误差带带长、误差带带宽之间的相互关系;最后采用宽巷整周模糊度作为误差带坐标系的横轴,以进一步增强搜索空间稀疏性．多次试验结果表明,在单历元情形下,改进算法的单维模糊度平均筛选效率提高85.71%,平均解算耗时缩短至原先的0.46%,成功率由95.28%提高至99.78%,有效地提高了模糊度解算的快速性与可靠性．     

基于自适应粒子滤波的北斗卫星信号周跳探测

在北斗卫星载波相位定位确定模糊度之前,载波相位数据首先需要进行周跳的探测与修复。由于误差的影响,载波观测方程具有非线性、非高斯的特性,使用一般的线性滤波法探测周跳有其局限性。本文提出利用非线性、非高斯的自适应粒子滤波探测周跳的方法。在对周跳探测原理和计算过程分析的基础上,结合北斗卫星观测方程,建立了北斗卫星相位周跳探测模型。本文方法经实测数据计算,能够满足北斗卫星周跳探测及高精度定位的需求。通过与卡尔曼滤波方法进行比较,进一步验证了自适应粒子滤波周跳探测模型具有初始化简单、精度高、收敛速度快等特点。     

GPS高精度载波相位测量动态定位方法在航天技术中的应用研究

研究了ＧＰＳ高精度载波相位测量，及在航空动态定位中应用的理论、方法和技术。通过进行ＧＰＳ地面实验，海上校飞试验和码头精度校飞试验，解决了几项主要技术难题；精确地解算出每一观测时刻动态目标的三维坐标，应用“闭合图形检验法”，准确地估算了定位精度，试验精度达到水平０．１０ｍ，垂直０．１５ｍ，讨论了高精度ＧＰＳ动态定位在航天技术中应用的几个主要技术问题。     

大型轴类零件在位测量的研究进展

精密测量技术是先进制造领域的重要组成部分。针对高精度的大型轴类零件,分析了该类零件在位测量的主要技术方法,总结了大型轴类零件在测量坐标系统、尺寸精度的测量方法、形状误差的测量现状等方面的研究进展,并提出了在位测量领域未来的研究发展趋势和方向。     

基于玻罗板的光学系统焦距图像检测方法

系统焦距是光学系统中一项重要的技术指标,通常采用光栅二次调焦或摩尔条纹同向法进行测量,其过程繁琐、周期长。本文提出基于玻罗板图像处理技术的焦距测量方法,CCD获取平行光管的玻罗板的分划线图像,采用放大率法结合分划线亚像素的定位技术检测系统焦距,普通算法的精度只能达到像素级,本文采用投影法和二项式曲线拟合相结合的算法,使定位精度达到了亚像素级。试验结果表明该方法具有标校过程简单、快速,标校精度高等优点,其标定误差小于0.5mm。     

自适应高速精密测频原理

提出一种新的自适应高速精密测频原理.它能在满足测试精度的条件下实现最小时间的频率测量.该原理适合任何变精度变测速的测频系统.文中给出了它的理论分析、运行原理以及可应用的MCS-96/98语言编写的软件例.     

鉴相型感应同步器动态测角系统研究

在研究角位置传感器工作方式基础上，提出了感应同步器连续绕组激磁，分段绕组输出的鉴相方案，给出了方案的原理，探讨了此方案的可行性，指出了转台高准确度动态测角的一个新的研究方向。为高准确度转台测角系统设计提供了理论依据。     

脉冲型半导体激光测距关键技术研究进展

根据激光测距仪小型化、低功耗、智能化、高精度的发展方向,详细阐述了脉冲型半导体激光测距系统的测距原理及其基本结构,针对国内外在测量距离和测量精度方面的最新进展与发展现状进行了总结和评述,并在此基础上对系统中的时间间隔测量方法、回波信号的处理及检测方法等关键技术进行了详细的分析.随着激光测距技术不断优化提升,其将不断满足科学研究及工业、军事等实际应用领域对高精度测量的需求,据此展望了该种类型测距系统的研究方向及发展前景.     

新型电阻应变式位移传感器的研究

本文研究了一种新颖的WS型电阻应变式位移传感器。该位移传感器具有稳定性强、线性好、精度高、方向正、触反力小、灵巧和电测机测并用等优点,可与任何电阻应变仪配套,用于生产、科研、教学中测量位移。     

精密测试转台测角系统研究

针对精密测试转台在转动状态下,鉴相式测角系统准确获取角度的关键技术问题,研究了定时测角和定角计时两种工作方式,提出了基于相敏解调原理的间接测角方法,解决了转台在高速状态下速率精度和平稳性的精密测试问题,经长期使用验证该方法稳定可靠,满足精密测试转台的需求.     

Dynamic error research and application of an angular measuring system belonging to a high precision excursion test turntable

Highly precise angular measuring systems arewidely used in navigation,positioning and satellitictracking of national defense technology.The angularmeasuring system is the most important component of aservo turntable in inertial test apparatus.Its function…