GPS在GIS数据采集中的应用

GPS在GIS数据采集中的应用有较好的前景。与常规的测量方法相此,GPS在精度、效率和费用上都有无可此拟的优势。同时,GIS的快速发展也促进了GPS在GIS中的应用。本文主要阐述GPS的作业模式选取、属性数据的获取和GPS数据的坐标转换等存在的几个主要问题及其解决方法。最后介绍了能够采集GIS数据的GPS接收机。     

GPS数据的纯数字化协同压缩算法

对需实时传输的GPS(Global Position System)定位数据进行数据压缩,降低其数据传输量并最大限度地保留原GPS数据的完整性。依据GPS定位数据特性对其进行纯数字化无损预处理,引入Golomb-Rice算法并提出算法协同压缩思想。实验表明半字节编码与实时二进制算术编码协同压缩GPS数据最佳,该协同算法不仅满足GPS数据传输实时性,而且其压缩率在85%以上。本算法减少了GPS数据传输量,降低了流量成本;能适应多种类型的GPS定位数据压缩;无区域使用局限性,能够在全球任意国家中使用。     

GPS/INS组合导航数据同步时标的计算方法研究

以GPS/INS组合导航系统为应用背景,针对GPS数据和惯性数据中时间同步的问题,提出了基于横摆角速度匹配、实时计算GPS延迟的方法,用于修正惯性数据与GPS的同步时标,提高了组合导航和车辆状态检测的精度。实验结果表明,计算得到的GPS延迟能够起到较好的修正效果。该方法仅利用导航系统数据,无需汽车内部参数和采集信号,具有自主性,有利于应用于外置检测和导航系统。     

一种GPS数据记录仪的设计实现

GPS定位广泛应用在个各行各业的定位系统中,针对一款高精度的GPS接收机,进行了一种实时GPS数据记录仪的系统设计;系统设计以C8051F020为主控处理器,通过控制程序将高精度差分GPS OEM模块接收的定位数据实时存储在CF卡中,主要包括GPS数据接收机配置和CF卡存储设计;同时,系统设计了基于Windows操作系统的专用上位机软件来进行扇区的读数和数据导出,其功能包括扇区区间的选择,扇区数据的导出,磁盘格式化等;通过完整的硬件和软件设计,在可供用户二次开发的GPS OEM板上设计实现了一种高精度的可配置的实时GPS数据记录仪;设计的GPS数据记录仪具有小巧,轻便,可稳定工作于恶劣环境等特点,并且可以满足单点和差分GPS数据的记录;通过功能试验和验证,该系统工作稳定且可靠性高。     

基于SVM的GPS有效性分析方法

GPS定位在室外复杂环境下会受到影响,造成定位结果发散。针对GPS数据设计了一种基于SVM的GPS有效性判断,该方法突破了传统的GPS精度判断指标,创新地引入了其他GPS数据作为GPS有效性的指标,并提出了一种基于SVM的GPS信号的有效性进行分析判断。实验结果表明,该方法的GPS有效性判断准确率达到95.1%,剔除了无效的GPS信号。     

基于VB的实时获取GPS数据信息研究与开发

为了解析GPS接收器的数据信息,利用VB6．0编写串口程序,提取和分析GPS语句及其字段值,获得运动或静止的GPS模块的单点（非差分）定位数据语句信息,其中详细分析了GPS语句中的$GPGGA和$GPRMC语句,通过解析这两条语句各字段值,显示数据信息到窗口界面中,GPS数据信息包括基于WGS-84坐标系的经纬度、高度、速度、时间、运动方向等参数。所设计的算法可以应用到利用单片机开发车栽GPS中。实验表明,系统运行稳定、简便、准确、实时性高。     

GPS卫星跟踪数据的建模与仿真研究

根据卫星动力理论,建立了GPS卫星和低轨卫星的运动模型,再根据GPS定轨定位理论,建立了GPS跟踪数据的观测模型.最后在上述模型的基础上,提出了利用IGS数据产品进行低轨卫星以及地面观测站的GPS跟踪数据仿真的方法,并编制了相应的仿真程序.仿真结果表明文中的仿真方法能达到较高的精度,这对于论证搭载GPS的低轨卫星的定轨方案,评价其精密定轨算法,测试GPS数据处理软件,以及验证和比较GPS数据处理算法都具有较高的应用价值.     

车载地图匹配技术中GPS定位数据的研究

地图匹配是车辆导航系统的重要定位技术,GPS定位数据质量是地图匹配效果的关键因素.深入分析了影响GPS车载导航系统定位数据质量的各种误差,提出了鉴别GPS有效定位数据的判定算法.     

基于卡尔曼滤波的车载GPS定位研究

利用卡尔曼滤波处理GPS定位数据是提高GPS定位精度的一种有效手段。针对车载GPS定位的特点,实现了一种车载GPS卡尔曼滤波算法。通过对实测数据进行比较分析,证明该算法具有实用意义。     

基于FPGA技术的GPS数据加密系统设计研究

针对GPS测量系统数据传输过程中的安全问题,采用FPGA技术设计了GPS数据加密系统.系统移植MD5算法到NIOS中对系统口令加密,并设计DES IP对GPS数据加密.实验表明,该设计可有效防止GPS数据被非法窃取,具有安全性强、速度快、操作简便等特点.     

GPS基带信号捕获算法及其仿真研究

针对低信噪比环境下的导航需要,介绍了低信噪比环境下的GPS基带信号捕获算法,对基于循环相关的GPS基带信号捕获算法的信号处理流程以及捕获性能进行了分析.通过特定的硬件装置获得了真实的GPS数据,利用Matlab对该捕获算法进行了计算机仿真研究.根据理论分析和仿真结果可以看出,基于循环相关的GPS基带信号捕获算法能够检测低信噪比环境下的GPS信号,能够提高GPS接收机的检测灵敏度.     

嵌入式系统便携式数据采集装置设计

本设计借助于嵌入式系统设计技术和微处理器技术来实现的低功耗、大容量存储的便携式数据采集装置。该装置具有如下特点:多通道数据采集,包括8路模拟量采集通道、16路开关量采集通道、海量数据实时显示存储,集成度高、携带方便。     

GPS弱信号的半比特差分捕获算法

针对微弱信号情况下,传统的信号捕获方法不能很好地捕获到卫星信号的问题,提出一种半比特差分捕获算法,用于实现对微弱GPS信号的捕获。同时与半比特交替算法进行了比较。通过对一组GPS数据信息的捕获仿真实验,比较捕获效果。结果显示,这种新算法可以捕获到微弱的GPS信号,提高了接收机的灵敏度。     

GPS软件接收机信号捕获频率分辨率的研究

为了提高GPS软件接收机信号捕获的载波频率分辨率,在频域并行频率空间搜索捕获方法中,利用加大分析数据长度可以提高频率分辨率的优点,结合频域并行码空间搜索捕获方法,构成了一种混合搜索方法。仿真结果表明本方法在略微增加捕获时间的基础上提高了载波频率分辨率,保证了后续信号频率跟踪环节的准确性和快速性。     

基于ZigBee的便携式数据采集终端的设计

为了满足工业现场无线网络对数据采集终端节点性能的要求,在深入研究ZigBee技术的基础上,设计了一种基于ZigBee无线网络传输技术的便携式数据采集终端。终端以LPC2138微处理和CC2430射频芯片为核心,间隔固定时间自动采集前端传感器数据,并通过无线监控网络与监控中心通信,完成现场参数数据的采集、处理、传输和存储。     

基于虚拟仪器技术的便携式数据采集系统

虚拟仪器技术在硬件软件化的进程中应运而生的,广泛应用于工业自动化领域。本文提出了一种基于虚拟仪器技术的便携式数据采集系统。该系统运用图形化编程语言LabVIEWExpress7.1软件开发平台,结合笔记本电脑、PCMCIA-6036数据采集卡等硬件构建的一个虚拟仪器便携式数据采集系统。此系统能有效的实现实时多通道数据采集,数据流实时存盘,试验数据的分析处理,历史数据查询和波形回显,生成及打印试验报告等功能。     

一种基于GPS的异地数据采集的改进同步方法及其实现

提出了基于GPS授时的同步数据采集系统改进方法.该方法预置采集开始时刻,利用GPS授时检测所产生的触发信号,用于同步各异地分布的数据采集装置.理论分析和仿真实验结果表明,上述方法可以达到微秒级的时间同步.     

高灵敏度GPS软件接收机开发平台

介绍了GPS软件接收机开发平台的软、硬件结构,重点阐述了基于频域的捕获算法和基于时域的跟踪算法,对导航数据的解调、同步、卫星的星历获取、用户位置解算以及信号仿真模块等做了简单描述,并利用实测数据进行了验证。实验结果表明,开发平台的几何定位精度因子PDOP=2.3534,与传统的硬件接收机相当。开发平台还可以产生多颗卫星、不同中频频率、各种多普勒频移和不同C/A码相位的GPS仿真信号,用于对GPS软件接收机的捕获算法和跟踪算法进行研究和验证。目前采用的捕获算法可以捕获信噪比为-37dB的微弱信号,相对于常规的-19dB的信号门限,灵敏度提高了18dB。     

基于Windows CE的便携式数据采集与处理系统开发

以基于Windows CE是的平板电脑TPC-650和PCM-3718H为核心,以embedded VC 6.0为工具,采用Windows CE所支持的多线程、数据库、通信及实时性等技术,开发出可对位移、速度、加速度等物理量进行现场数据采集、分析、显示和记录并与上位机进行通信的便携式数据采集与处理系统。该系统具有界面友好、性能可靠、采集速度快、软件可扩展等特点。目前已应用到实际生产中,运行效果理想。     

基于FPGA的恒温晶振频率校准系统的设计

为满足三维大地电磁勘探技术对多个采集站的同步需求,基于FPGA设计了一种晶振频率校准系统。系统可以调节各采集站的恒温压控晶体振荡器同步于GPS,从而使晶振能够输出高准确度和稳定度的同步信号。系统中使用FPGA设计了高分辨率的时间间隔测量单元,达到0.121 ns的测量分辨率,能对晶振分频信号与GPS秒脉冲信号的时间间隔进行高精度测量,缩短了频率校准时间。同时在FPGA内部使用PicoBlaze嵌入式软核处理器监控系统状态,并配合滑动平均滤波法对测量得到的时间间隔数据实时处理,有效地抑制了GPS秒脉冲波动对频率校准的影响。