GPS姿态测量系统基线长度和天线布局设计

在GPS姿态测量系统工程实施和设计过程中,天线的布局和基线长度计是影响姿态测量精度和实时性的关键因素,通过分析和推导建立了基线的长度和天线的布局以及天线的数量对GPS姿态测量系统的测量精度和实时性的影响,介绍了可同时满足高精度和实时性要求的多天线GPS姿态测量系统。     

一种基于天线布局的姿态测量算法研究

该文针对姿态测量过程中求解整周模糊度计算复杂度高的问题,提出一种基于天线布局的姿态测量方法。该方法在一定的测量误差下,采用特定的方式配置姿态测量天线组,通过天线配置的约束信息确定载波相位的整周模糊度差,并使用短基线和中基线分别进行姿态粗测和精测,达到快速姿态测量和提高精度的目的。使用这种方法进行飞行器姿态测量时可以不必求解整周模糊度,避免了复杂的整周模糊度搜索算法,进而提高了姿态测量速度,该方法非常适用于飞行器的快速测姿。     

基于双天线GPS接收机航向姿态测量方法

论述目前航向姿态测量方法,分析了基于2套双天线GPS测姿系统实现载体姿态参数测量的可行性,详细论述了采用2套双天线GPS测姿系统实现载体姿态参数的测量方法及实验验证情况。采用此种GPS航向姿态测量技术,解决了某测量装备对姿态参数测量的问题,并通过综合处理满足了系统对测量精度的要求,节省了研制经费,该研究成果可推广应用于其他装备研制。     

GPS姿态测量系统中的误差分析与遥摆试验

GPS姿态测量的精度主要受到卫星几何分布，基线几何关系和多路径效应的影响，本文分析了影响姿态测量的几种误差，并且给出了推算精度的算法，最后，通过动态试验度量了基线长度和天线几何分布对姿态测量精度的影响。     

基于GPS的姿态测量方法研究与实现

海上各种武器装备试验中，除了试验舰船具有专用移动平台外，水面作战舰船上不可能为试验预留惯性平台，空中目标（如飞机、导弹等）更不可能安装高精度惯性导航设备进行姿态真值测定，从而导致此类试验长期以来不能提供姿态真值，影响试验结果的评定。基于上述问题提出了动态目标姿态测量的基准问题。     

基于值域的GNSS姿态测量改进算法研究

针对基于值域的全球卫星导航系统（GNSS, global navigation satellite system）姿态测量方法没有考虑搜索域相关性而造成初始化时间长、搜索范围大的问题,提出了一种模糊度反约束值域搜索的改进方法。首先推导了固定基线长度条件下模糊度搜索空间,然后利用较小的2个搜索空间及其与俯仰角、航向角的关系重新确立了二维搜索域组合,最后根据值域搜索在基线二次残差最小情况下确定整周模糊度。实验结果表明,该算法充分利用了搜索域的相关性信息,减小了搜索空间,并将初始化时间缩短到40 s以内。     

基于GPS／SINS组合的舰船姿态测量系统研究

介绍了GPS/SINS组合的舰船姿态测量系统，解决了单型姿态测量系统存在的问题与不足，给出了组合系统的设计方案并联合多传感器信息融合算法进行了分析，该方法可有效提高舰船姿态测量的精度和可靠性。     

基于DSP的GPS双天线实时姿态测量系统实现

实现了基于DSP的GPS双天线实时姿态测量系统，采用Kalman滤波估计载体的位置，速度和初始模糊值搜索距离，然后采用FASF和LAMBDA解算整周模糊度和直接法计算载体的姿态。给出了基于DSP的硬件实现，相对于传统的模糊度解算方法，所采用的整周模糊度解算方法具有效率更高，更便于实时和动态应用的特点，实现了与多天线GPS姿态测量系统相当的精度。对GPS姿态测量技术的工程应用和理论研究具有一定的参考价值。     

GPS姿态测量中相位模糊的解算方法

文中从GPS姿态测量原理出发，讨论了解决相位模糊这一关键问题，首先讨论了采用有限基线长度或相位平滑伪距值来确定相位模糊搜索空间，然后利用存在的冗余相位观测量采用相位残差及基线长度统计检验对相位整周模糊向量进行搜索，最后得到唯一正确的整周模糊向量，进而可解算出对应的基线矢量，从而得到载体姿态。利用上述方法对GPS实测数据进行处理，可在较短时间内解决相位模糊问题。     

分布式测量体制下的船姿数据重构

新一代航天测量船采用的分布式船姿船位测量体制提高了数据的准确性和可靠性,同时也给数据处理与使用提出了更多的需求,比如姿态数据一致性检验、姿态数据联合使用等.为此,提出了一种新的船姿数据重构方法.首先,对集中式与分布式测量机制进行了对比,分析了采用传统数据处理方法解决新需求会产生困难的原因,并指出姿态重构数据的取得将成为解决这些问题的关键;然后,分两个过程对分布式船体姿态测量数据的重构方法进行了推演,并说明了如何使用重构数据去解决新需求;最后,在重构数据本身精度和重构数据对飞行器目标定位精度影响两个方面对该重构方法进行了检验,结果表明使用该方法得到姿态数据满足任务精度指标要求.     

小型终端MIMO系统天线布局研究

对小型终端MIMO系统天线布局进行分析,重点对隔离度理论进行说明,并提出优化隔离度的方法。采用双内置PIFA天线结构形式建立模型,使用HFSS仿真软件对改善方法进行仿真验证,分析各种改善隔离度的方法天线布局的优缺点,为实际使用提供理论依据。提出之几种改善隔离度的方法行之有效,广泛用于小型终端MIMO系统天线布局,提升设备的无线通信性能。     

基于三子样和互补滤波的姿态测量算法研究

为了解决陀螺随时间的漂移以及周围环境产生的随机误差的问题,设计了一种基于互补滤波的姿态求解方案,同时通过将三子样算法和互补滤波结合起来使该算法适用于高动态等复杂环境下的姿态测量。该方案采用四元数法对姿态进行描述,经过高精度三轴温控速率转台上的静态实验以及摇摆动态实验,通过对比高精度转台角度值,可以发现互补滤波算法对于精度的提高有明显的效果,有效的将惯性测量单元的数据进行融合。同时由于采用了三子样算法可以满足高动态环境下的姿态测量,确保了系统在各种环境下精确测量。     

姿态角测试研究

研究飞行体姿态角测试技术,提出了一种姿态角测试方法,给出了可行的实现方案和实测曲线,用卡尔丹角结合测试曲线对被测体姿态进行了分析。通过实际测试,证明了该测试方法原理可行。     

姿态角测试研究

研究飞行体姿态角测试技术,提出了一种姿态角测试方法,给出了可行的实现方案和实测曲线,用卡尔丹角结合测试曲线对被测体姿态进行了分析.通过实际测试,证明了该测试方法原理可行.     

俯仰/滚转耦合的大角度姿态测量算法

基于加速度计或陀螺仪的测姿方法均存在大角度条件下姿态角误差放大、突变问题。对大俯仰角测量,通过预置欧拉旋转法可确定冗余加速度计的布置方式,降低了俯仰角测量误差。对大俯仰角条件下的滚转角测量,提出基于角速率阈值判定的陀螺解耦测姿算法。当俯仰角速率大于设定阈值时,采用角速度投影可钳制滚转角误差的漂移;当俯仰角速率小于设定阈值时,采用角速度积分可避免角速度投影造成的姿态误差放大。通过理论推导、分析和仿真,预置欧拉旋转法能有效避免大俯仰角条件下俯仰角姿态误差放大,陀螺解耦测姿算法能在振荡环境下长时间保持滚转角精确度。     

基于RTK-GPS双天线拖拉机的测姿算法

根据拖拉机工作环境的特殊性,为了识别拖拉机是否在期望路径上行驶,也为了提高拖拉机在农田作业的导航精度,为拖拉机转向系统的实时控制做准备。采用了RTK-GPS双天线采集拖拉机位置数据,对定位数据进行卡尔曼滤波融合后,再实时解算拖拉机的姿态。使拖拉机的导航精度提高到了厘米级,并且更真实准确地反映了拖拉机的运动状态,达到了只用双天线就能实时得到和修正拖拉机的姿态的目的。     

一种新型多层PCB多频段电场测量传感天线

移动通信基站电磁辐射信号的监测是移动通信正常工作的重要保证,也是保障电磁环境安全的必要手段.文章针对监测设备核心部件——电场测量传感天线的需求,设计了一种新型的介质埋藏式多频段振子天线.利用多层印制电路板（printed circuit board,PCB）布板技术,将三个串馈微带印刷振子天线埋藏在介质基板中,可有效减小天线尺寸.通过仿真和优化实现电场测量传感天线的设计,并制作了天线实物,同时进行了参数测量,结果表明:天线工作的频段基本覆盖2G、3G、4G网络的工作频率范围,分别为0.850~0.950 GHz,1.670~2.740 GHz,方向图全向性好,大小为72.0 mm×48.0 mm×6.0 mm,可以达到测量移动通信基站电磁辐射的电场测量传感天线的专用性、多频段、灵敏度、各向同性和便携性要求.可以使用本文设计的电场测量传感天线来测量基站周围空间电场强度.     

飞机超短波天线合理布局仿真计算

随着电子技术的飞速发展和现代航空战备需要,飞机上装备越来越多的通信、电子设备,而由于机体自身尺寸有限,要加装多个通信、电子系统时,就需要考虑通信系统中天线布局设计。利用仿真软件进行天线系统仿真计算,选用了机身较小的直升机,计算了各天线独立在飞机上某一频点的方向图,以及加装天线的方向图,并计算了相互之间的隔离度。根据方向图及相互之间的隔离度,考虑如何避免相互之间干扰。