Galileo/GPS卫星导航模拟源的FPGA算法设计与实现

Galileo卫星导航系统各频段信号中引入了多种新兴调制方式，是新一代卫星导航系统典型代表。目前可见星数量有限，给深入探索带来了一些困难，故采用“上位机+FPGA+DSP”架构设计实现了Galileo+GPS卫星导航信号模拟源，着重研究卫星导航模拟源FPGA端的算法，完成了多普勒频移模拟、副载波生成、偏置载波调制、伪距信号生成的工作，解决了各模块信号对齐的关键技术，产生了Galileo E1 OS和GPS L1 C/A中频信号。利用硬件接收机对生成的信号进行接收验证，实验结果表明，接收机能正确捕获跟踪定位，定位坐标与预设坐标相符，证明了仿真信号的正确性。     

GPS 在送电线路测量中的应用

全球定位系统(GPS) 是随着现代科学技术的迅速发展,而建立起来的新一代精密卫星导航与定位系统。该系统由空间星座、地面监控和用户设备三大部分组成,空间星座部分有24 颗卫星,分布在6 个轨道面内,GPS 卫星通过自身配置的微处理机和高精度原子钟不断接收、储存和处理地面监控站发来的导航信息,并向用户发送导航和定位信息;地面监控部分由分布在全球的多个地面站组成,其主要作用是对卫星提供时间基准、进行参数修正、传送控制指令、调整运行轨道;用户设备部分由GPS 接收机硬件、数据处理软件、微处理机和终端设备组成,主要任务是接收GPS 卫星发来的导航和定位信息,经数据处理完成导航和定位工作。GPS 经在山东省500 kV 西线线路工程复测定位应用,其性能先进、操作简捷、测量准确,完全能够达到送电线路施工要求,并收到良好的效果。     

GPS/BDS和IMU融合技术在无人配送车定位解算中应用研究

为了提高无人配送车定位精度,将GPS/BDS和惯性测量单元（IMU）多传感器融合技术用于无人配送车定位系统。为了解决GPS/BDS和IMU定位解算时产生的信号缺失和累计误差而导致的定位精度不高,抗干扰差等问题。本文采用CKF算法将GPS/BDS和（捷联惯导）SINS解算出的定位结果进行滤波处理,从而提高定位精度。当GPS/BDS定位接收模块信号缺失时,将IMU提供的数据结合SINS算法解算出无人配送车的当前位置;在IMU定位过程出现的累计误差问题处理上,利用CKF处理过GPS/BDS接收机数据进行矫正。为了验证融合GPS/BDS和IMU的定位解算方法的优越性,实验中使用单个BDS定位系统进行定位结果比较。实验结果表明,使用本文所述方法速度误差减少了27.89%,位置误差减少了38.81%,能有效提高无人配送车在配送物品的过程中定位的精确度和稳定性。     

多天线GPS定姿接收机设计与实现

卫星用于维持其长时间运转的能源主要来自于太阳能板,而为了保证太阳能板总是对着太阳,就必须知道卫星的姿态.本文介绍了一种用于低轨道卫星的GPS定姿接收机(ASR),ASR是一种多功能接收机,同时可用于卫星定位、测速、校时.ASR集成了3个GPS天线,应用多天线定姿测量的方法,完成对卫星姿态的测定.通过GP信号源的仿真验证,以及实际GPS信号的接收验证,达到了较高的定姿精度,此接收机完全可满足卫星的需求.     

GPS手持机在工程测量中的应用

介绍了手持GPS接收机的特点和定位原理,通过工程测量实例说明了其初始化,坐标转换和设定参数及使用方法。     

基于高性能ARM的不同GPS定位算法的性能分析与对比

近年来,GPS技术和嵌入式技术在导航、定位、测量等领域都有良好的应用.为了对比分析3种常用的定位算法(最小二乘法、加权最小二乘法、卡尔曼滤波)的性能优缺点,针对不同的接收机以及考虑到性能、成本、运算效率、稳定性等多方面问题,设计了一套基于高性能ARM(STM32F429IGT6)的GPS定位仿真系统,实验分别采用两种不同性能的GPS接收机(NEO-M8T和LEA-6T),实验运行结果表明,3种定位算法均能使GPS定位精度提高,但基于不同性能的接收机,其优化性能的程度是不一样的.该研究为工程实现中定位算法的选择提供有效的参考价值,同时基于高性能ARM的GPS定位系统为今后做差分定位,载波相位测姿以及组合导航等前沿技术研究提供良好的硬件和软件基础,在卫星导航定位领域中具有重要意义.     

GPS／Galileo双模捕获引擎的VLSI实现

随着卫星导航进入多星座时代,兼容GPS和Galileo的双模接收机成为目前卫星导航接收机设计的热点。捕获是卫星导航接收机基带信号处理的关键部分之一。本文通过对两种信号捕获算法的分析,提出了一种可以兼容GPS和Galileo信号的捕获引擎的VLSI结构。该结构兼顾了GPS和Galileo的信号特点,可以对GPS信号进行时域并行搜索和对Galileo信号进行时域部分并行搜索。最后给出了该结构各个组成单元的设计方法,在Altera公司的EP2S180FPGA器件上验证通过,并在0．18μm的CMOS工艺下综合,电路规模是3514231平方微米。     

基于ARM和Internet的GPS数据透传及定位

为了实现动态GPS数据的实时无线传输和定位,综合应用了嵌入式软硬件、GPS导航、Internet、GPRS通信等热门技术完成了一个物联网项目。在SIM908模块基础上进行硬件电路设计和编程,通过捕获卫星信号、数据处理、Internet网络透传、服务器接收、形成定位坐标,最后在Google地球中动态显示定位点。经测试,系统达到了预期效果,可用于运动物体在监控中心的电子地图上实时定位,还实现了基站定位功能。     

GPS在配网检修和巡线中的应用

根据配电网络错综复杂的特点及GPS的功能优点，结合生产实际，总结了传统的配网日常巡线及检修事故原因，提出在配电检修，巡线过程中应用GPS信号接收机，准确定位每一根杆塔的三维坐标，以减少人身触电事故的发生并提供工作方便。     

机载激光测量技术在特高压输电线路工程中的应用研究

机载激光测量技术是继航空摄影测量之后又一项新的先进的对地观测技术, 它利用机载的激光器(Scanner Header)、惯性导航系统(IMU)、全球定位系统(GPS)和数码相机, 可快速、准确地获取地面及附属物的三维坐标和数字影像数据。特高压输电线路的建设给勘测设计提出了新的要求和研究课题。特高压输电线路工程中应用机载激光测量技术, 充分发挥其高效、高精度、快速、全天候、高数字化的优势, 为特高压输电线路勘测设计提供帮助。     

一步法精度影响及适用范围分析

电力线路勘测具有其自身的特点,线路狭长且一般通视条件较差。GPS技术以其特有的技术优势,已广泛应用于电力线路勘测中。在坐标系统转换过程中,一步法以其对已知点位数量要求低,平面与高程分开进行,且平面精度与高程精度互补影响且转换精度较高等显著特点而广泛应用于工程实践中。由一步法确定的坐标系其作用范围理论上在10km以内,考虑到山区地形起伏较大以及电台功率的限制,RTK作业半径受限,最大作业半径一般在3～8km之间。超出作业范围,必须重新进行坐标系配置。     

GPS信号模拟器卫星状态参数的算法研究

GPS信号模拟器模拟产生GPS接收机前端接收到的卫星信号,其中需要确定的关键参数是GPS卫星的6个轨道参数。通过对地球引力场的摄动力进行分析,本文研究了作用于卫星上的力以及GPS卫星的运行规律,通过公式推导得出了利用某一时刻卫星轨道信息计算任意时刻卫星6个轨道参数的算法,并通过Matlab仿真分析不同轨道面的GPS星座分布、卫星地迹随时间的变化规律和GDOP值,从而验证了计算得到的卫星轨道参数满足模拟器的设计及性能要求。     

高压输电线路无线电干扰和电磁散射对GPS卫星信号影响测试及分析

为分析高压输电线路对邻近作业全球定位系统（GPS）接收信号的影响,从高压输电线路发出的无线电干扰和线路对GPS卫星信号的散射两方面分析了高压输电线路对GPS接收装置观测信号的影响。高压输电线路导线电晕产生无线电干扰主要集中在10MHz以下,通过比较高压输电线路带电前后的定位误差,分析了高压输电线路对GPS接收信号的影响...     

无人机航测在输变电工程勘测中的应用研究

无人机机动性强、集成度高、成本较低,在中小区域大比例尺输变电工程勘测中,特别是在地形险恶人工测图困难区域以及需要快速成图的地区,具有独特的优势。本文就无人机航测技术在输变电工程勘测中实际应用进行了系统分析及总结,并进一步对该技术的应用前景进行了展望。     

多功能接口GPS接收系统研究

GPS全球定位系统(global positioning system)具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统.GPS以全天候、高精度等显著特点,在军用、民用、测绘等多种领域有着广泛应用.GPS卫星定位技术在民用领域有着非常广阔的前景,以多接口通用GPS接收系统为设计目标,对GPS接收技术,各种流行的接口技术,电源管理技术,抗干扰技术等作了多方面的研究.并做了实际的测试.成功开发了GARMIN GPS接收机的接口系统,尤其在红外线接口的设计中加入了抗PCB噪声和抗EMI的设计,使得红外数据传输更为稳定.电源管理方面也采用了先进的技术,使得仅一节干电池仍能持续供电数小时.     

基于FPGA的高动态GPS信号FFT快捕设计与实现

高动态GPS接收机中,扩频信号捕获是系统的关键技术.系统的高动态特性即导航卫星和接收机之间径向距离和径向速度的影响,使GPS信号产生相位延迟和多普勒频移,加大了信号捕获的难度.若采用通常的滑动相关法捕获,需要很长的捕获时间.为提高捕获性能,本文分析了一种频域FFT快速捕获方法,对GPS信号进行频域并行捕获,详细介绍了基于FPGA的具体实现,通过高动态GPS信号发生器的辅助实验,缩短了捕获时间,验证了算法的有效性,并给出了改进措施.     

基于FPGA的高动态GPS信号FFT快捕设计与实现

在高动态GPS接收机中,扩频信号捕获是系统的关键技术.系统的高动态特性即导航卫星和接收机之间径向距离和径向速度的影响,使GPS信号产生相位延迟和多普勒频移,加大了信号捕获的难度.若采用通常的滑动相关法捕获,需要很长的捕获时间.为提高捕获性能,本文分析了一种频域FFT快速捕获方法,详细介绍了基于FPGA的具体实现,通过高动态GPS信号发生器的辅助实验,缩短了捕获时间,验证了该算法的有效性,并给出了改进措施.     

NI推出全新基于LabVIEW的GPS接收器测试工具包：NILabVIEW及PXI模块化仪器为GPS接收器提供低成本测试选择

美国国家仪器有限公司（National Instruments,简称NI）近13发布了NILabVIEWGPS工具包,这是一款图形化系统设计环境下的扩展工具包,使NIRFPXI平台可用于多卫星GPS信号仿真。通过NILabVIEW软件创建波形来仿真多达12颗卫星（L1波段的C／A编码）,工程师可以使用NIPXIe-5672射频矢量信号发生器测试GPS接收机特性,如灵敏度、首次定位时间（1TrFF）以及定位精度等。     

GPS用于电力巡检的可行性分析

根据GPS技术的功能特点和目前电力巡检的实际情况,提出在日常巡视和检修过程中应用GPS信号接收机进行准确定位.并结合目前使用的PMS系统,实现对巡视记录和缺陷登记处理的数字化管理.对其可行性进行了分析,给出了GPS巡检系统的初步设想.     

综合路径优化选线系统

本项目适用于110KV以上（含）电压等级的各种电力线路勘测设计全过程。主要思路是利用卫星影像替代航空像片进行优化选线，并且将优化选线的重点从传统的施工图阶段提前到初步设计阶段，改变了传统作业流程，此外利用GPS RTK技术对卫星影像进行有效补充，