GPS在船舶姿态测量中的应用

在本文介绍的测姿方案中,采用GPS接收机对船舶载体姿态测量应用方面进行了研究。其研究方向主要集中在对船舶载体姿态进行测量,并利用现有试验条件进行了尝试,确定船的偏航角、横滚角、俯仰角,最终确定船舶的姿态与时间的关系。目前,建立在相对定位基础上的GPS导航技术己经成熟,随着载波相位动态跟踪技术的发展,以此为基础的GPS测姿系统将逐渐显现出其巨大的潜力和优越性。因此,其应用前景是十分广阔的。     

基于GPS与惯性组件的复合测姿系统设计

针对微小型载体空间有限而无法安装大型测姿系统,提出了一种低成本的微型复合测姿方案.复合测姿系统由单天线GPS和MEMS惯性组件构成.利用扩展卡尔曼滤波将单天线GPS和MEMS惯性组件信息融合,提高了姿态估计精度.室外车载实验结果表明,利用该复合测姿系统解算的滚角和俯仰角误差可控制在1°以内,航向角误差可控制在2°以内.     

Rotator attitude measurement using GPS based on Kalman filter algorithm

研究了用单天线全球定位系统(GPS)接收机的载波信号正弦相位调制波实时测量旋转体姿态的基本原理和方法,设计了一种实现旋转体姿态测量的卡尔曼滤波算法.为了克服多天线姿态测量存在的天线相位延迟、噪声相互独立等不利因素,将单天线置于相位中心偏离旋转轴心位置.分析了旋转体姿态与GPS接收机载波信号之间的关系,给出载波信号的数学模型,在GPS接收机跟踪环路建立了包含姿态信息的载波信号卡尔曼滤波模型,对环路的跟踪性能与姿态算法进行MATLAB仿真.结果表明,此算法的跟踪环路带宽窄,能有效抑制噪声干扰,较好地实现了对旋转信号的跟踪,并且姿态测量精度比较高.     

基于最小二乘法的GPS多天线测姿及精度分析

阐述GPS测姿基本原理和采用多天线测姿方法,针对影响GPS测姿精度因素进行分析,提出应用最小二乘法进行载体姿态参数计算和动态模糊度解算的方法.比对试验和精度分析表明,使用最小二乘法进行载体姿态确定是最优的,使用最小二乘搜索法进行动态模糊度解算是非常有效的.     

地磁姿态检测系统弹体摆动误差 分析与补偿方法

针对地磁/GPS组合姿态检测系统测量精度受弹体摆动影响较大的问题,在分析地磁/GPS组合姿态检测系统的弹体摆动误差的基础上,提出了基于地磁陀螺组合的姿态检测方法,建立了地磁陀螺组合姿态检测模型,利用两轴MEMS陀螺测量的角速率实时积分求解弹体偏航角,结合地磁模块输出的三维地磁分量,组合求解弹体姿态信息.结果表明,与地磁/GPS组合方案相比,增加陀螺模块可消除滚转角和俯仰角随弹体摆动而产生的误差波动,测姿能够适应各种运动环境变化,并保持良好的稳定性.     

时间频率传递GPS接收机内延迟差分校准技术研究

在BIPM差分校准方法基础上,实现了改进的可对时间频率传递GPS接收机内延迟进行单独校准的差分校准方法。以一台经过内延迟校准的接收机作为参考,利用改进的差分校准方法,对另一台基于Javad E_GGD GPS接收模块的自主研制的时间频率传递GPS接收机进行了内延迟校准,校准不确定度优于6ns,与绝对校准方法符合度优于1ns。     

GPS双星航姿测量研究

提出用两部测量型GPS接收机，实时观测两颗以上GPS卫星在站心坐标系下的高度角，方位角和载波相位，来推算基线（船线）的航向和姿态，初步解决了整周模糊度的解算问题，文中对影响航向和姿态准确解算的因素进行了分析，并提出了改进的办法。     

GPS/电子地图组合定位技术在侦察机器人系统中的应用

介绍了GPS／电子地图组合定位技术在侦察机器人系统中的应用。对GPS接收机进行二次开发，在WINDOWS环境下，基于VB6．0，利用通信控件捕获基准站和移动站的RTCM SC－104格式差分GPS电文。分析比较了几种GPS定位算法的优劣，根据侦察机器人系统的特点，选择逆向伪距差分算法对电文进行处理，并与电子地图相结合进行精确定位。对逆向伪距差分算法的实现做了详细介绍并对实验结果做了简要分析，在电子地图的管理上，提出了将监视区域二次划分的方法，利用BMP位图，对侦察机器人所在的方位进行可视化精确定位。     

测地型GPS接收机定位误差的测量不确定度分析

本文依据JJF 1118-2004《全球定位系统(GPS)接收机(测地型和导航型)校准规范》,在已标定的标准基线场上对测地型GPS接收机进行校准测量,测量完成后将其数据进行解算,依据测量数据进行其定位误差的测量不确定度分析.     

单台测地型GPS接收机检定方法的实验研究

随着全国地震、测绘和气象等部门GPS连续运行参考站网(Continuously Operation Reference Stations,以下简称"CORS网")的建立,很多地区GPS接收机的作业模式发生了很大变化。在动态RTK测量时,作业人员不再需要单独设立基准站,而是采用覆盖该地区的CORS网提供的差分信号进行实时差分来得到测量结果。因此,     

GPS航向与姿态测量系统定点测试分析

为了将GPS航向与姿态测量系统有效地应用于舰船的姿态测量领域,根据GPS航向与姿态测量系统的特点,设计并开展了针对Beeline系统的定点测量实验,总结归纳了其在定点使用中的特性,指出了在自主开发GPS航向与姿态测量系统时应该注意的关键问题.测试结果表明,GPS航向与姿态测量系统测量精度高,利用GPS信号进行航向与姿态测量具有较为广阔的应用前景.     

GPS接收机相关校准规范中不确定度评定的有关问题探讨

JJF1214-2008《长度基线场校准规范》和JJF1118-2004《全球定位系统(GPS)接收机(测地型和导航型)校准规范》分别为GPS接收机校准装置和校准测量的技术依据,两个规范分别就装置和计量器具校准的测量不确定度进行了评定。然而令人不解的是,同样以测量距离为5km为例,校准用GPS接收机的标准不确定度(以下简称"基线不     

基于CORS的早期RTK设备改造的研究与实现

早期GPS接收机普遍采用电台作为差分数据链路，随着CORS的普及，需要采用GPRS、CDMA等移动数据网络作为新的数据链路，介绍了CORS的原理及移动数据链模块的构成、工作原理，以及与GPS接收机的组合。     

GPS发展趋势及其在外弹道测量中的应用展望

本文简要介绍GPS发展概况和现代化发展趋势,对GPS定位模式、特点和精度进行了描述和讨论,用实际算例对单点定位、差分定位、静态相对定位、RTK的精度情况进行验证,并对GPS接收机的发展趋势作了简要描述,最后结合外弹道测量的特点,对GPS在外弹道测量中的应用进行探讨。     

不同型号GPS接收机联合检测的实验研究

该文提出了在GPS检定工作中,不同型号测地型GPS接收机可以进行联合检测、联合数据处理的方法,这在GPS检定工作和测量工作中具有重要意义。     

HY-2卫星双频GPS精密定轨技术

海洋二号(HY-2)卫星双频全球定位跟踪系统(GPS)接收机获取的GPS数据是基于非差简化动力学方法应用于HY-2卫星精密轨道确定。差分GPS载波相位数据可以消除钟差,同时利用GPS数据获得HY-2卫星轨道和GPS卫星轨道。GPS数据确定的轨道利用激光测距进行了检核,并与法国太空总署确定的轨道以及综合定轨策略确定的轨道进行了比较,HY-2卫星基于GPS数据精密轨道径向成分优于3cm。     

A new method for the combination of GPS and MEMS inertial sensors

提出了一种新的GPS/MEMS微惯性器件组合方法,并根据组合结构的需求.设计了基于载体机动模型和卡尔曼滤波器的GPS信息滤波算法来获取由于载体轨迹机动引起的加速度,从而对基于MEMS微惯性器件的姿态测量算法进行载体机动性补偿,得到的姿态信息对GPS信号失锁不敏感,避免了传统GPS/INS组合方式在无GPS辅助时由于MEMS器件精度低而导致的姿态误差快速、无限增长的问题,而且运算量小,适合在微小型系统上实现.跑车试验表明,该新组合算法与传统GPS/INS组合相比,姿态精度略有下降,但远好于未作机动性补偿的MEMS微惯性器件的姿态测量算法.     

室内GPS发射器角度校准装置的研制

室内GPS利用测量的水平角和垂直角来定位,其测角误差直接影响到系统的综合测量精度,根据室内GPS的测量原理及室内GPS角度校准的技术要求,结合精密转台、同轴调整装置和竖轴激光导轨,研制了室内GPS发射器角度校准装置,并对其测角精度进行分析计算和实验验证.实验结果表明,装置的水平角测量不确定度为1.5″,俯仰角测量不确定度为0.9″,并能够同时实现室内GPS的俯仰角及水平角的校准.     

基于动态差分GPS的滑坡位移监测系统

针对目前滑坡位移监测中的难点以及野外应用中的高度自动化、全天候、不受天气影响等要求,综合比较了各类滑坡位移监测方法和已有的监测系统,基于动态差分GPS算法,结合GPRS无线传输网络,设计了一种低成本的滑坡位移实时监测系统.将安置在滑坡监测现场的两台GPS接收机通过无线网络把观测到的原始数据传输至监控中心,然后在计算机上作差分解算,并实时显示出基线长度的变化曲线.实验结果表明该系统的测量精度能够满足滑坡位移监测的要求.     

弹道修正弹固定鸭舵测姿方法研究

在弹道修正弹中,弹体的各种姿态多用地磁传感器、陀螺仪和加速度测量,由于结构限制,无法在修正鸭舵上直接安装各种测姿传感器.为此,阐述磁阻传感器姿态测量原理,提出一种以地磁传感器为主要测量元件,霍尔传感器辅助测量鸭舵滚转角的测量方法.通过制作试验样机对该方法进行实验验证,通过实验数据的误差分析确定了该测姿方法的可行性.