GPS与数字地图的匹配研究

GPS测量得到的是WGS-84中的地心大地坐标,而在车辆导航等方面通常使用平面地图坐标。如何实现其中的转换,一直是GPS和GIS集成中所关心的问题。该文介绍了GPS定位原理、我国常用的大地坐标系、高斯投影、从GPS定位结果至平面坐标的转换模型等。同时提出了实现GPS数据与数字地图的匹配,并实时显示车辆行驶轨迹的方法。     

第八讲无人机气压高度测量不确定度评定

地球导航定位通常采用空间大地坐标系,导弹发射通常采用发射坐标系.详细定义相关地球坐标系后,可借助大地直角坐标系,将弹体位置、速度、航姿角从空间大地坐标系转换到发射坐标系.     

基于图像匹配的飞行器导航定位算法及仿真

在飞行器导航定位优化控制的研究中,针对无法获得GPS信号时,长航时飞行器捷联惯导系统存在误差,提出了关于图像地标的飞行器精确定位算法,为实现成像系统对捷联惯导系统的误差校正奠定了基础。利用特定地标在机载摄像机像平面上的图像信息,通过图像变换、匹配定位、坐标变换,解算摄像机空间三维坐标和三个姿态角。再根据摄像机坐标系与机体坐标系的变换关系,推算飞行器精确位置。通过计算机仿真对算法进行了验证,结果表明,提出的算法能够满足GPS不可用时长航的飞行器组合导航精度要求,研究结果对长航时飞行器导航具有一定借鉴和参考价值。     

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.     

基于GPS射频模拟信号源的无人机导航系统研究

为了在室内验证卫星导航功能,采用飞机模型计算机、GPS硬件仿真器和GPS射频模拟信号源,提出了一种模拟卫星动态绝对定位的设计思想;根据导航计算需要,对系统中涉及到的不同坐标系进行转换;搭建半物理仿真平台,给出无人机自主导航的验证方案;仿真结果表明,基于GPS射频模拟信号源的无人机导航验证方法切实可行,导航系统具有良好的稳定性。     

基于GPS/地图匹配的车辆跟踪算法研究

采用地图辅助位置择近和速度择角的算法来修正车辆定位数据.结果表明,利用地图匹配估计对GPS定位数据进行修正后,使系统具有高精度定位的同时,也具备了一定的导航功能.     

GPS 轨迹数据纠偏方法研究

目前 GPS 技术被广泛应用在各个定位和导航中,但是由于 GPS 系统存在一定的误差,需要通过地图匹配算法将GPS 定位数据结合电子地图进行纠正匹配,以提高 GPS 定位精度.文中通过缓冲区分析获取待匹配道路集合,利用路网拓扑结构,筛选出其中拓扑不相关的匹配道路,同时根据最小距离原则,从多条待匹配道路中找到正确道路.除此之外,文中针对其中由于信号缺失或者定位误差所造成的不连续位置,将其分解成多条连续集合,使道路匹配更加合理.对实际 GPS 轨迹数据处理结果表明,该方法在复杂路网中有较好的匹配效果、效率较高,具有实用价值.     

特种车辆助理系统的设计与实现

本文在对GPS定位技术、GSM移动通信技术和地图匹配技术充分分析的基础上,设计了基于掌上电脑PDA的车辆导航定位通讯系统--战场助理系统.该系统采用GPS定位功能,通过GSM网实现移动车辆与指挥中心的双向通信,并结合电子地图实现车辆的定位、导航、实时通讯等功能.该系统不仅可用于特种车辆的导航定位,而且也可用于数字化部队的单兵通讯系统,系统的设计与实现将大大提高特种车辆的信息通信能力,将进一步加快我军的信息化步伐.     

磁通门与GPS组合导航在水下航行器的应用

为了实现水下航行器的精确导航,利用磁通门罗盘和GPS组成了组合导航定位系统,介绍了组合导航定位系统的工作原理.为了克服环境干扰对GPS信号接收的影响以及GPS的定位偏差对导航系统的影响,采用了卡尔曼滤波技术进行了航位推算并对GPS的定位偏差进行了校正,最终的仿真结果表明该组合导航定位系统的定位精度较GPS的定位精度有了较大的提高,能够满足水下航行器导航定位的要求.     

智能农机中精准定位的研究与实现

对智能农机自动驾驶或辅助驾驶中定位方式进行改进,采用GPS/INS组合导航的方式实现精准定位。GPS/INS组合导航能克服仅采用GPS或INS进行定位的缺陷,实现优势互补,减少定位误差。研究了GPS/INS组合导航算法,并对GPS和INS数据采用卡尔曼滤波进行处理,从位置、速度、姿态三方面进行仿真对比分析,验证该算法确实能够减少定位误差,实现较精准的定位。     

机载(动态)GPS信号模拟器研究

为解决无人机GPS自主导航系统的地面实验环境问题，结合某型无人机GPS自主导航系统的开发，首先提出了机载GPS信号模拟器的概念；其次，探讨了机载GPS信号模拟器的基本组成以及各组成部分的工作原理和实现方法，采用四元素法来实现无人机姿态角的求解，用迭代的方法来进行大地参心坐标系和WGS-84坐标系之间的转换；再次，在BORLANDC＋＋3．1编译环境下采用C语言编制了机载GPS信号模拟器仿真软件和地面监控软件；最后，设计了基于GPS自主导航的半实物仿真实验方案并对某型无人机进行了仿真实验，取得了良好的实验效果。     

基于人工神经网络的百度地图坐标解密方法

提出了一种针对百度地图坐标加密算法的解密方法,利用百度开放的坐标转换接口获取多组GPS和百度地图坐标对,基于BP神经网络拟合出逆转换函数,利用训练后的BP网络来预测新的百度坐标所对应的GPS坐标。实验结果证明,该方法得到的GPS坐标与实际的GPS坐标较为接近,因而可以达到较为理想的解密结果。     

MEMS-IMU /GPS组合导航系统中坐标系统一的方法研究

针对MEMS-IMU/GPS组合导航系统数据融合时坐标系不统一的问题,提出了一种由GPS坐标系(WGS-84坐标系)到惯性坐标系(当地水平游移坐标系)的转换方法。该方法在由GPS坐标系转换到西北天惯性坐标系的基础上,计算与西向的游移偏航角,最终完成坐标系的统一。经实际的跑车实验验证,由GPS信息转换到惯性坐标系下的偏航角与惯性偏航角偏差小于1°,精确的实现两坐标系的统一,在实际的工程应用中具有一定的参考价值。     

道路定位信息提取及四参数坐标转换方法

该文针对当前比较普及的GPS,对其卫星定位信息的接收及其定位参数提取的实现和坐标转换的方法予以介绍,利用MSComm控件采用事件驱动的方法从端口获取数据。在工程应用中使用GPS卫星定位系统采集到的数据是WGS-84坐标系数据,而目前我们测量成果普遍使用的是以1954年北京坐标系或者地方（任意）独立坐标系为基础的坐标数据,故采用四参数法对坐标进行转换。     

坐标转换在组合导航系统半实物仿真中的应用

将仿真机在发射地面坐标系下解算出的弹道信息进行坐标转换,产生与之对应的GPS接收机的纬度、经度和高度信息,以实现SINS/GPS导航系统的半实物仿真试验.针对不同坐标系之间的关系,设计一种迭代的方法进行坐标转换,该方法通过不断更新地理坐标系的原点,完成发射坐标系到地心坐标系的转换.同时引入一种已经得到成功应用的含有修正参数的简化算法.通过数学仿真验证了两种方法的正确性和可行性,且均能满足半实物仿真试验精度的要求.     

Mobile GIS应用中手持GPS定位系统的设计与实现

Mobile GIS的研究是当前十大GIS研究前沿之一,针对于GPS在Mobile GIS应用研究中的重要地位,该文构建了一个手持GPS定位系统,讨论手持GPS定位系统的实现,详细研究与分析了移动终端的GPS数据接收及处理的原理和方法,给出了大地坐标到高斯平面坐标的数学转换公式,并用实验验证了整个系统的可行性,为Mobile GIS进一步的研究提供了有价值的技术支持。     

湖水环境下自主监测船的GPS导航设计

建立导航系统所需的全局静坐标系、局部静坐标系、船体动坐标系和自主船运动学模型。模拟人的驾驶技术,建立巡航和定区域节能2种导航模式,设计推理规则。分析实测的电子罗盘和GPS数据误差原因。为提高定位精度,设计海明窗FIR数字滤波器以及巡航面积计算方法。基于VC++开发导航软件,在自主研发的监测船上开展实验。结果表明,FIR对电子罗盘信号的滤波效果优于GPS信号,巡航模式可实现大范围监测,定区域模式对重点区域进行监测时能耗较低。     

基于BDS/GPS和百度地图的现代有轨电车监控系统的设计

为实现对现代有轨电车车辆的位置及运行状态进行实时监控,设计了一个基于BDS/GPS和百度地图的现代有轨电车监控系统;定位终端以具有我国自主知识产权的BDS/GPS双模定位模块为主,RFID系统作为辅助定位手段;数据通过HTTP的GET方法提交至服务器,由服务器端的PHP页面自动处理后存储到MySQL数据库,中心管理平台显示页面调用百度地图API,将数据显示在百度地图上;最终该系统可以实时获取并存储列车的位置坐标、速度、时间等信息,并在百度地图上以点、线和图表的形式显示出车辆的坐标和运行轨迹等;测试结果表明,该系统运行稳定,定位精度高,获取数据准确、时延小,能够满足应用需求。     

输电线路智能巡检系统中GPS技术的研究与应用

在高压输电线下进行GPS数据录入,不可避免受电磁场等因素的影响,一是导致伪距测量中的误差增大,使定位精度降低;二是干扰GPS信号,影响接收机的捕获和跟踪,造成GPS信号接收失败、精度降低、轨迹数据的丢包、人员巡检的监督功能失效.为此,通过GPS相位平滑伪距方法提高相对伪距观测值精度,通过设计轨迹坐标监测程序对GPS信息数据的存储情况进行定时检测,有效避免轨迹坐标数据的大量丢包,保证人员的巡检轨迹完整,对巡检人员工作起到良好的监督作用,保证高压输电线路智能巡检系统的正常运行.