室内伪卫星载波多径误差抑制方法研究

为提升伪卫星在室内多径环境中的定位精度,根据室内伪卫星载波多径的时空变化特征建立了一种基于用户空间位置的多径误差改正模型。首先提取静态采样点的载波双差多径误差值,以采样点的三维坐标为输入、多径误差为输出,采用基于径向基核函数的支持向量回归进行误差模型训练,并借助留一法交叉验证获得模型的最优超参数。在该模型基础上,通过迭代不断修正载波双差观测方程,使得位置解能够最大程度地逼近真实坐标,从而达到抑制多径的目的。强多径室内环境下静态相对定位实验表明,多径改正后的整体平面定位精度提升到厘米-分米级,垂直精度提升到1 m以内。该方法无需对系统进行改造,适用于结构化室内环境中的伪卫星高精度定位。     

基于VRS的GPS实时差分研究及测试

VRS(Virtual Reference Station)能够有效克服常规RTK固有的缺陷.介绍了VRS系统的组成及基本原理,描述了VRS/RTK的实现过程,通过与传统的RTK技术比较,分析了VRS/RTK的优势和优点,通过线性内插法推导了虚拟参考站相位观测值计算过程,给出了VRS接入规则,采用Internet与GPRS无缝链接技术在PC和PDA平台分别开发了VRS通用接入模块,使非VRS的GPS接收机在系统下实现差分.系统测试结果表明:基于VRS的GPS实时差分定位精度达到了厘米级,精度分布比常规RTK更均匀.     

GPS差分定位数据预处理关键技术的研究与实现

原始GPS电文预处理生成RINEX文件是实现GPS事后差分的关键环节.介绍GPS标准接口数据格式RINEX文件,讨论由GPS原始数据生成RINEX文件各项数据的方法,重点解决推算完整载波相位和多普勒值关键技术方法,给出生成RINEX数据软件的基本算法流程,并以CMC(Canadian Marconi Company)GPS原始电文为例成功生成了RINEX数据文件.实验数据结果表明:所转换的RINEX数据符合RINEX格式标准,能够用于事后差分并满足精度指标要求.     

基于直线检测和数字地图匹配的车辆航向角估计

为减少车辆行驶过程中由于卫星信号失锁及惯导累计误差对航向角的影响,结合场景特征的提取、表达和数字地图信息,提出了一种基于直线检测和数字地图匹配的车辆航向角估计方法。首先,根据地图匹配的坐标点计算车道线地图对应点的方位角,计算车辆航向角与车道线方位角的角度差;其次,通过改进的FLD直线检测方法识别并计算道路图像中车道线直线的角度;将双侧车道线直线角度作为BP神经网络的输入,以预测角度差作为网络输出;最后,结合预测角度差和车道线方位角得到实时车辆航向角。经实验验证,所提方法的航向角估计精度与现有估计方法及普通传感器测量结果相比具有一定的优势。     

基于卡方检验的GNSS观测值部分粗差抗差滤波算法

在进行抗差卡尔曼(Kalman)滤波过程中,为避免由于全球导航卫星系统(GNSS)观测值之间的相关性而导致粗差转移的问题,提出了一种基于卡方检验的GNSS观测值部分粗差抗差算法。首先,基于观测模型异常检验量,分析了观测值之间的相关性,并针对由于观测值之间的相关性所导致的粗差误判问题,提出了部分粗差抗差算法;根据假设检验理论,构造了滤波模型整体检验量,基于卡方检验判断整体模型是否存在异常,并给出了基于卡方检验的GNSS观测值部分粗差抗差算法整体流程框架;最后设计了两组实验,采用3种方法进行对比分析,以验证所提算法的性能。实验结果表明,所提算法极大地消弱了观测值之间相关性的影响,能准确的识别粗差位置,明显降低了粗差探测的误警率,保证了定位的鲁棒性。     

伪码测距中码跟踪环的FPGA实现

码跟踪环的设计是伪码/载波相位联合测距系统的一个关键环节.分析了伪码跟踪环路的结构,利用查表法、二阶环路分别对NCO和环路滤波器等关键部分进行了设计,并给出了相应的电路结构.系统仿真与FPAG片上测试结果表明,实现了伪码准确、实时跟踪,跟踪到的伪码相位误差小于载波相位的周期长,设计的跟踪环具有一定工程应用价值.     

基于RSS＿GN RRT算法的狭长空间路径规划

针对RRT算法在狭长空间中存在的收敛速度慢及规划路径不平滑的问题,提出了一种RSS＿GN RRT算法。为了提升算法的收敛速度,提出了引导节点导向策略与分区域采样策略,极大地减少了算法对无效区域的搜索;其次,算法引入了采样角度约束策略来提高规划路径的质量,并采用父节点拓展选择的方法有效解决了由角度约束引起的迭代次数增加的问题。此外,算法可根据感知信息进行地图地动态重构并规划避障路径,提高了算法在低速动态环境中的适应性。仿真结果显示,在狭长通道环境中,RSS＿GN RRT算法在规划路径的耗时上比RRT、Goal＿bias RRT、角度约束下的RRT、Informed RRT*及DR-RRT算法分别减少了77.3%,51.9%,84.7%,98.8%和60.3%。在迭代次数上,相比于上述算法,分别减少了95.9%,92%,98.3%,98.3%和89.5%。路径的平均曲率也分别降低了94.1%,93.2%,88.7%,91%和92.9%。仿真结果证明了RSS＿GN RRT算法在提升规划速度和改善路径质量方面具有显著优势。同时,本文采用了阿克曼模型的小车实测了算法的局部避障能力。经测试,小车可...     

基于高性能DSP的GPS导航解算模块设计与实现

本文基于TMS320C6747数字信号处理器,凭借其优异的浮点运算性能,提出了一种新型卫星导航解算模块的设计方法。在硬件方面,不仅给出了硬件设计方法,还实现了DSP与FPGA在较少接口条件下的高速数据传输。在软件方面,在现有的导航解算算法的基础之上做出改进,进一步优化代码,提升代码执行效率。最后的测试结果表明根据本方案设计出来的导航解算模块具有低功耗、软件易升级、运行速度快以及友好的人机交互界面等特性,为发展新一代导航解算模块提供了一条新的设计方案。     

Pro/MECHANICA环境下的支撑圆筒结构优化设计

在Pro/MECHANICA环境下,对支撑圆筒模型进行静态、灵敏度分析及优化设计,得到了满足优化约束的最佳参数和几何模型。优化结果表明：利用Pro/MECHANICA软件,可以实现实体建模、结构分析及优化设计的无缝集成,能够提高机械产品结构优化和产品开发的效率。     

网络RTK参考站间低仰角卫星模糊度快速解算方法

针对低仰角卫星模糊度固定是制约单星座网络RTK可靠性的重要技术问题,提出了一种参考站间分部解算模糊度方法。该方法以三步法解算参考站间模糊度为基础,采用自适应定权法确定卫星双差观测值权阵。首先将卫星分为高、低仰角两部分,通过常规三步法解算高仰角卫星整周模糊度,再利用已求解高仰角卫星模糊度联合低仰角卫星观测方程构建卡尔曼滤波模型,最后在准确估计天顶方向对流层延迟同时,快速解算低仰角卫星模糊度。通过算例分析表明,该方法能在15个历元内(采样率为15 s)正确解算出低仰角卫星双差模糊度,满足网络RTK中实时快速解算参考站间整周模糊度的要求。