GPS载波相位观测量的误差源分析

介绍了GPS载波相位的差分方程,并对这些方程的单差双差三差模型进行分析,比较后得出每个载波相位差分观测方程对测量精度误差的消减作用,同时详细分析了影响测量精度的各类误差源,并针对各项误差提出有效的消除方法。     

基于偏差分离估计的GPS整周模糊度快速求解

初始整周模糊度的求解是利用GPS精密相对定位和姿态测量的关键技术.提出一种初始整周模糊度在航快速解算方法,该方法由偏差分离估计技术实现.利用基线约束剔除不合理的整周模糊度组合,通过残差列表获取最优模糊度,并引入历史检测.实测数据分析表明,该算法运算效率高,可靠性高,适合整周模糊度的快速动态求解,在工程上有实用价值.     

北斗三号非差组合载波相位时间比对性能分析

北斗三号全球系统已开始为全球用户提供稳定可靠的高精度定位、导航与授时服务。 本文基于我国国家标准时间频率 UTC(NTSC)系统,开展北斗三号非差组合载波相位时间比对性能分析,通过实测数据开展研究并试验了北斗三号非差组合载 波相位时间比对在零基线与长基线时间比对方面的性能,并在此基础上开展北斗三号与 GPS 融合载波相位时间比对试验。 结 果表明,零基线比对中,两接收机共钟比对钟差的标准偏差优于 0. 3 ns;长基线比对中,利用北斗三号非差组合载波相位时间比 对以及融合载波相位时间比对获得的亚欧两守时实验室之间的比对钟差与国际权度局基于 GPS 时间比对链路获得的钟差具 有较好的一致性,钟差的频率稳定度和时间稳定度与国际权度局发布的结果基本一致,且残差的均方根均优于 0. 25 ns,试验结 果满足亚纳秒量级的时间比对应用需求。     

GPS定位定向系统的研制

采用GG24 GPS OEM板研制了GPS定位定向系统。首先介绍了利用GPS载波相位定向的原理，然后提出了一种整周模糊度的快速搜索算法和一种卫星失锁时整周模糊度的快速解算算法，并给出了系统的硬件结构框图，最后进行了动态跑车实验，实验结果表明该系统具有较为满意的结果。     

GPS天线相位中心偏差对GPS高程的影响及改正研究

本文采用室外测定GPS天线相位中心垂直分量偏差的差值实验,对同种类型同种型号、同种类型不同型号以及不同类型的天线组合,进行实际测定,并对观测数据进行了详尽的处理和数值分析。研究了天线相位中心垂直分量偏差影响GPS高程精度的规律,提出并讨论了减弱或消除GPS天线相位中心垂直分量偏差影响的方法。实际算例表明,采用相位中心变化的模型函数改正GPS天线相位中心的偏差值,虽然在水平方向效果不明显,但有助于垂直方向偏差分量的改善。     

周期测量误差对周期信号相位谱的影响

从离散傅氏变换定义出发,探索了周期测量误差对周期信号频谱的影响,并推出了各谐波分量的初相位误差与周期测量误差、一周内采样点数、样本长度所包含的周期数和分量阶数之间的简化关系式,便于工程应用。仿真结果表明,该简化关系式适于工程实际应用。     

基于散斑干涉的相位测量技术研究

本文对几种基于散斑干涉方法的相位测量技术进行了研究与比较,包括时间相移法、空间相移法、空间载波相移法以及空间载波傅立叶变换法,分析和比较了这些方法的优缺点,并对时间相移法和空间载波傅立叶变换法进行了试验研究。     

一种基于载波相位的声呐阵列波达方向估计算法

针对目前各种声呐阵列波达方向估计算法复杂,系统处理速度要求较高,设计成本昂贵等问题,本文从载波信号所包含的目标方位信息出发,提出了一种新的阵列信号波达方向估计算法。该算法根据各个阵元接收信号相对延时的固定性,利用三角函数的变化关系,推导出了阵列信号的波达方向角的计算公式。仿真实验证明:当线性阵元间距为波长的1/2时,在信噪比为10 dB,波达方向角为2°～70°时,利用该算法计算所得波达方向角的精度小于0.05°;在信噪比为0 dB,波达方向角为1°～70°时,精度小于0.15°;在信噪比为-10 dB,波达方向角为1°～70°时,精度小于0.6°。     

GPS姿态解算中基于RINEX格式的数据处理

介绍了GPSRINEX交换格式的发展与构成，分析了基于RINEX格式的两种主要的观测数据文件和导航信息文件的内容与特征。基于一个GPS姿态测量试验，实现了姿态解算中参考卫星的选取和载波相位双差的解算，为进一步的姿态解算建立了基础。处理结果表明了RINEX格式在GPS数据处理中的方便与高效性。     

基于载波相位差的室内定位系统研究

为提高室内定位精度,研究并实现了一种基于载波相位差的室内定位系统,利用双天线结构的传感器节点测量信号源载波相位差值,借助无线传感网络实现了分布式传感器节点的相位差值汇总.阐述了载波相位差定位的基本原理,通过基于泰勒级数展开的最小二乘迭代算法完成定位过程中双曲线方程的求解,得到目标位置,并对系统各节点进行了设计.仿真与实...     

采用相位调制方法的光纤干涉仪

为了实现小巧紧凑且使用灵活的大量程位移测量,提出了一种采用相位调制方法的光纤干涉仪。首先,介绍相位调制方法,分析内调制与外调制的特点,指出由于内调制的局限性,外调制更适于较大量程的位移测量。然后,用数学推导和MATLAB仿真对已有的位移解算算法中的反正切法与微分交叉相乘法进行分析,证明在毫米级量程的位移测量中反正切法优于微分交叉相乘法。最后,搭建了采用相位调制方法的光纤干涉仪,并进行了实验验证。实验结果表明:相比于微分交叉相乘法,反正切法更适用于毫米级以上量程的位移测量,基于相位调制的光纤干涉仪在毫米级步进运动中的相对误差最大为255.21nm,标准差为78.56nm,基本满足高精度大量程的位移测量需求。     

一种基于相位法的彩色三维形貌测量方法

基于相位法的三维形貌测量。提出了一种建立被测物体彩色三维形貌的方法。该方法采用主动光源投射一组光强呈余弦变化的光栅。并由一台黑白CCD工业摄像机对被测物体拍摄从而实现三维形貌的重建;然后对被测物体进行三色光投射。同时黑白工业摄像机拍摄被测物体,通过对所得图片进行分析。实现被测物体的色彩恢复。实验结果表明,该方法能够快速准确的获得被测物体的彩色三维形貌,色彩度误差小,可有效解决黑白工业相机无法进行色彩捕捉这一问题。     

基于相位拟合的绝对式光电精密测角方法

单码道绝对式轴角编码器具有分辨力高、结构简单、可靠性强等优点。为实现角度高精度快速识别和细分测量,提出一种基于相位拟合的绝对式编码器角度细分方法。该方法利用最长线性反馈移位寄存器序列(m序列)进行单码道绝对式编码,首先对CCD采样电平信号进行计数,判断码值组合后得到粗码译码数据;接着利用牛顿迭代法实现三角函数拟合从而获取相位信息,并提出基于相位信息的角度细分算法获得细分角度;最后结合粗码数据与细分角度得到角度信息。实验结果表明,提出的新型测角方法测角标准偏差达到4.57″,最小分度误差仅为0.23″,该方法大大提高了分辨力和精度,并且从原理上避免了码盘粗大误差对测角的影响。     

GPS在同步电压相角测量装置中的应用

本文首先分析了同步电压相角测量的重要性,对电压相角测量原理和母线电压相量测量方法进行了综合阐述。介绍了GPS的组成,论证了利用GPS的精确时间作为全电网的同步时钟在同步电压相角测量中的重要性。重点分析了基于GPS同步电压相角测量装置的组成和各部分的作用及实现电路,并给出了软件设计流程、部分重要程序。最后对装置进行了重点分析了基于GPS同步电压相角测量装置的组成和各部分的作用及实现电路。GPS同步电压相角测量装置可以同步、实时的测量不同点的电压相位,为电网的安全运行提供了必要参数,研究基于GPS的电压同步相角的测量有重要意义。     

基于傅里叶变换相位提取法的激光回馈应力测量系统

高端玻璃的内部应力精确测量关系其所在系统的安全性和可靠性。本文提出一种基于激光回馈效应的应力测量方法,激光回馈系统由激光器和外部反射镜构成,待测样品放置在回馈外腔中,通过回馈光对激光器内部增益调制产生的偏振跳变现象提取双折射信息,进而获得应力。首先,从理论上分析了回馈系统中激光器输出的正交偏振模式相位与外腔应力双折射的关系;接着,通过傅里叶变换的方式得到双折射外腔激光回馈系统光强调谐曲线的相位信息;然后,采用标准四分之一波片对系统和算法的精度进行了测试。最后,采用激光回馈系统对不同的飞机座舱有机玻璃样品内应力进行了测量,并给出测量结果。实验结果表明:该系统对应力的条纹数测量精度优于8.3×10-4,满足高端玻璃的应力检测需求。     

A novel method of Coriolis flowmeter phase difference measurement based on improved correlation analysis method

The shortcomings traditional phase difference extraction algorithms have such as being susceptible to noise interference, requiring full cycle conditions, leads to a decrease in phase difference extraction accuracy. To improve the accuracy of the phase difference extraction, two improved correlation analysis methods are proposed in this paper, one of which is based on the relationship between the extreme value of the cross-correlation function and the time difference, the other of which combines correlation analysis method with Hilbert transform. A simulation and experiment were set up to explore the influence of sequence length and signal-to-noise ratio on the extraction accuracy, as well as the influence of Kalman filtering. An experiment is set to compare the extraction mean error and variance of different algorithms under different phase differences. Experimental result shows that the improved algorithms have higher accuracy and stability. The feasibility of the two improved algorithms is verified.     

基于双频点载波相位的 RFID 室内定位算法

针对传统射频识别(RFID)室内定位方法定位精度不高的问题,提出了一种基于双频点载波相位距离模型的RFID室内定位算法。采用跳频技术虚拟大带宽获取距离粗估计以实现多径抑制,并基于多径抑制完成最优双频点的选择;利用最优双频点载波相位设计粒子滤波定位算法,通过遗传算法优化传统粒子滤波中的重采样方法,有效解决了粒子退化问题并提升了定位精度。实验结果表明,所提算法的中位数定位误差为5.23 cm,定位性能比传统中国余数定理的定位方法提高了约39%。     

一种基于GPS的广域电网运行状态监测装置

在分析总结目前见诸报导的、有关电网运行相量以及电能质量监测装置的研制成果的基础上,提出了一种基于GPS的统一电网运行状态监测装置.从电力系统发展及其对自动监控设备的需求角度出发,指出研制统一的广域电网运行状态监测装置的必要性,分析了统一广域电网运行状态监测装置的功能、特点,对基于GPS的广域电网运行状态监测装置进行了模块化的结构设计.     

基于相移和颜色分光的电子散斑干涉瞬态三维变形测量方法

提出了一种基于相移和颜色分光的电子散斑干涉(ESPI)瞬态三维变形测量方法,该方法包括一个彩色CCD和红绿蓝三种不同波长的激光器,可同时采集来自三路的散斑干涉图像。物体面内水平方向、竖直方向以及离面方向的散斑干涉图像信息通过颜色分光实现分离,并利用相移算法对散斑干涉条纹图进行分析处理,分别解调出水平、竖直及离面方向的变形场相位,实现三维变形场的测量。模拟及实验分析表明,此方法能同时实现物体面内水平方向、竖直方向以及离面方向的变形测量,可用于物体表面的三维瞬态变形测量,也可单独完成面内或离面的二维变形测量。     

基于GPRS和GPS的三相电能质量监测仪

针对目前电力系统配网中谐波污染日益严重的情况,提出了一种基于GPRS无线通信和GPS同步采样的低成本电能质量监测装置.该装置通过采用GPRS无线通讯技术,极大地节省了通讯设施的建设费用,同时凌阳处理器的使用也有效地降低了装置的成本.GPS对时技术的引入既提高了系统同步采样精度,又为故障识别、谐波源源定位及谐波状态估计提供了重要的前提条件.