一种新的网络RTK电文格式编码解码方法

RTCM是被国际上广泛使用的GNSS数据格式标准,目前已有多个版本。为了满足新一代网络数据传输的需求,通过与旧的RTCM2.x比较,介绍了最新版的RTCM3.1的优点及其格式内容,并根据RTCM3.1规则提出了一种编码和解码方法。最后通过试验数据对比和实际应用例子证明该方法的正确性,同时进行了精度分析。     

GPS差分协议RTCM电文解码过程分析

该文介绍了GPS差分定位的主要误差来源,提出了相应的解决方法。通过对RTCM协议的具体内容分析,以举例的方式给出了具体的解码流程;根据RTCM的解码原理,提出了此协议存在的不足之处,同时对RTCM的发展前景进行了探讨。     

卫星定位信号实时处理实验平台的设计与实现

本文设计了卫星定位信号实时处理实验平台.该平台接收卫星定位信号,经射频电路变换为数字中频信号后分为两路输出：一路与FPGA开发板相接,用于数字卫星定位接收机的研制;另一路通过并行口EPP协议送至主机,用于软件卫星定位接收机的开发.该平台提供了卫星信号处理基础算法库和基础软核库,可有效支持卫星定位接收机的软硬件开发.目前已经基于该实验平台完成了数字GPS接收机原型的设计和软件GPS接收机原型的开发.平台的兼容性很好,只需更换射频电路,即可用于新一代卫星定位接收机的研究开发.应用用效果表明,使用该平台可显著提高开发效率和质量.     

基于AVR单片机的一体化GPS接收机设计

针对GPS接收机国产化低的现状,以AVR ATmeg128微处理器为核心处理器,基于GPS接收机、OEM板的基本原理,应用一体化的设计思路,开发研制了一体化GPS接收机.经过样机的测试,证明一体化GPS接收机具有操作简单、性能稳定、数据通信抗干扰能力强等特点,其精度完全可以满足各种工程测量以及勘察测量的需求.     

基于单片机系统的指令监测仪设计与实现

基于某遥控指令接收机带飞检测的需要,开发研制了接收机智能监测设备.该设备以AT89C52单片机和EPM7256SQ208-10复杂现场可编程逻辑器件(CPLD)为核心,采用12C串行总线接口EEPROM存储器AT24C256、辅以接口扩展芯片和GPS接收机实现了对接收机指令信号的自动记录和存储功能,包括接收机收到的指令信号名称、指令宽度、接收指令时刻和当时的经纬度等信息.     

基于VRS网络的实时DGPS接收机的设计

本文采用VRS网络技术,通过无线网络传输技术接收差分改正信息实现GPS接收机实时差分功能来提高其定位精度.文中首先介绍VRS的系统的工作原理,应用VRS网络改正GPS的轨道误差、电离层、对流层和大气折射引起的误差;其次提出整个系统的设计方案,采用高速的ARM9微控制器完成对整个系统的控制,利用Hemisphere公司的HC12A-OEM板卡板实现处理GPS天线接收的卫星信息,同时通过CDMA无线网络通信技术实时接收VRS网络的数据中心RTCM SC-104差分改正信息,实现OEM板的实时差分解算来提高其定位精度:最后分别对每个功能模块给予详细的硬件设计和软件设计方案.实验结果表明设计方案是可行的,具有精度高、性能稳定和便于改进等主要特点,可满足用户需要,有一定的发展空间.     

导航接收机上位机软件的设计与开发

本文以GPS导航接收机的研制为背景,在VC MFC AppWizard环境中针对上位机软件进行了详细的说明,其中包括上位机与下位机之间的数据通信、数据的实时显示、实时绘图、线程的使用、用户界面的设计等等.重点介绍了软件在开发过程中的要点和难点.其后,通过与下位机连接,运行GPS导航接收机程序验证了上位机软件开发的正确性、实用性、直观性.     

一种基于PC机的短波监测接收系统的设计

PC插卡式接收机实现了以通用计算机为硬件平台、末级中频和基带处理全部由软件决定的接收机模式;基于PC插卡式短波接收机WR-G303i应用的灵活性和很好的二次开发性,针对其自带软件定频定模式工作的局限性,在Windows操作系统和VisualBasic6.0编程环境下,对其进行了进一步开发和应用,实现了对短波频带内无线电通信信号的实时监测与接收,同时对其进一步开发做出了展望.     

GPS接收机数字基带信号处理算法研究

为了优化GPS接收机数字信号基带处理过程,提高伪距测量精度和GPS定位精度,需要从解扩解调的角度,建立相应同步环路的数学模型,分析GPS接收机基带数字信号处理算法.采用循环相关法作为信号捕获方法,采用Costas环作为信号跟踪方法,在MATLAB环境下实现了相应的算法设计、验证与仿真.验证结果表明这种算法能够为软件CPS接收机提供快速捕获及跟踪能力,是一种适用而高效的软件CPS接收机处理算法,对于开发GPS接收机产品以及开展相关领域的研究工作都具有重要的意义.     

GPS闪烁软件接收机的设计与实现

为了通过实际观测数据提取并实时显示闪烁指数S4,用于电离层闪烁现象的研究和空间天气环境监测.根据电离层闪烁测量的基本原理,主要探讨了用于电离层闪烁测量的GPS软件接收机系统的设计与实现.设计了以GP2015、FPGA和DSP芯片为核心的GPS信号采集处理系统,并在PC机上进一步探讨了信号的捕获、跟踪算法以及电离层幅度闪烁指数S4的提取方法.相关结果表明GPS软件接收机的计算结果与美国硬件闪烁接收机GSV4004的观测结果是一致的.GPS软件接收机的硬件结构可靠,软件算法合理,具有良好的应用和开发价值.     

浙江大学皮星二号实时精密自主定轨算法与半实物仿真

本文研究了基于星载GPS的简化动力学实时精密自主定轨模型和算法,并将实时自主定轨软件应用于浙江大学皮星二号（ZDPS-2）在轨飞行任务中去。本文阐述了软件所采用的动力学模型、观测模型和估计算法框架,以及实现时所采取的可靠性设计方法。在此基础上,利用GRACE卫星GPS接收机在轨数据,对该自主研发的实时精密自主定轨软件进行了验证。结果表明：实时定轨位置精度在X、Y、Z三轴上的RMS（Root-Mean-Square）值分别为1.3133 m、0.9052 m、0.9648 m,速度精度在X、Y、Z三轴上的RMS值分别为2.1 mm/s、1.2 mm/s、1.5 mm/s,接近国际研究水平。此外,基于皮星二号任务载荷-微型单频GPS接收机进行了半实物仿真试验。结果表明：定轨位置精度达到5 m左右,速度精度达到10 mm/s以内,与接收机自身定轨软件解算结果对比,定轨精度得到大幅提升,使其能满足一般皮纳卫星的应用需求。     

一种低成本的差分GPS定位系统的设计与实验

购买现成的差分GPS(DGPS)设备可以直接进行差分定位,但设备昂贵。简述了差分GPS(DGPS)定位原理以及RTCMSC-104数据格式及其电文编码。提出了利用普通的GPS—OEM板建立差分GPS定位系统的设计方案。试验表明,这种差分GPS定位系统可以提供2～5m的平面定位精度,且具有设备简单、造价低及实用灵活等优点。     

无帧同步信号串行数据在单片机中的识别与处理

该电子产品的功能是接收来自某GPS接收机发送的GPS串行数据帧,然后对数据进行识别与处理;但在硬件设计时由于I/O口资源使用紧张,使得接收GPS串行数据帧时只有时钟控制信号与串行数据信号,而没有帧同步信号,这样在软件实现时对于识别出正确的数据帧造成了很大的困难,在软件设计时利用GPS串行数据帧中数据自身以及通信协议中的一些特殊性来对无帧同步信号的串行数据进行识别与处理.     

GPS软件接收机全系统仿真

在模块化设计架构下,利用Simulink模块产生等效GPS中频信号,引入真实GPS信号导航电文、伪距等信息模拟接收机钟差和钟漂,使中频信号更接近实际情况。通过仿真分析几种常用载波跟踪环路优缺点,找到一种最合适的频率跟踪环路,由环路得到的伪距等信息用最小二乘技术完成定位,从而实现整个GPS接收机系统纯软件仿真。仿真结果表明,该仿真有效、可行。     

基于UAV的ARAIM测试技术研究

为了提升GNSS在航空应用中的服务性能,目前国内外进行了多项关于高级接收机自主完好性监测(ARAIM)算法的研究,这些研究主要基于算法仿真,但相对缺乏基于实际场景和实际测量数据的测试性研究.研究基于无人机(UAV)的ARAIM测试技术,以测试在实际场景下ARAIM的可用性,同时验证ARAIM仿真算法的正确性.根据ARAIM的理论研究成果,改写机载端ARAIM用户算法;搭建8旋翼无人机ARAIM测试硬件平台并进行了典型场景测试;分析测试数据并说明测试中ARAIM的可用性情况.结果表明搭建的基于UAV的ARAIM测试平台可以完成测试任务,飞行测试验证了BDS+GPS ARAIM的机载可用性.     

提高GPS接收机多普勒频移估计精度的精捕获算法

提出在软件GPS接收机中采用广义延拓逼近法来提高多普勒频移估计精度的算法及其改进算法,使得在提高估计精度的同时,运算量保持在很低的水平.更为重要的是,该算法与常规精捕获算法相比对噪声的免疫力大大提高.仿真的结果表明,提出的广义延拓逼近算法其捕获精度比传统的加长FFT算法有所提高,对噪声的敏感度也大大降低,而运算量仅为加...     

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。     

显示仪表中的GPS串行数据接收

某仪表显示设备中需在GPS定位状态下,从GPS接收机接收并解析GPS定位信息进行显示。根据任务需求及设计约束,该显示设备选用80C32单片机作为任务主处理器。由于80C32单片机I／O、中断等资源有限,如果直接采用单片机I／O口接收GPS数据,则可能无法保证设备中其他显示、通讯等功能的实现。文中基于单片机系统提出一种用双64位移位寄存器对128位GPS串行数据进行接收的电路设计思想。该电路设计节省了系统资源,简化了软件设计,同时经过了飞行试验验证。     

组件式软件GPS接收机的研究与设计

设计了面向嵌入式系统易于集成的组件式软件GPS接收机,有三种工作模式：自主式、快照式和辅助式，根据应用环境的变化，该接收机灵活切换工作模式，可在占用寄主CPU时间很少和功耗很低的情况下提供稳定的定位信息。现场测式结果表明，该组件式软件GPS接收机具有可靠的稳定度和较好的定位精度，可以满足物流运输和车辆监控的需要。