基于载体姿态的GPS信号模拟器

GPS姿态测量技术是根据安装在载体上的多天线阵所确定的基线平面来推算出载体的航向及姿态原理。通过将载体姿态信息反映在其多天线阵接收信号状态上,并形成测姿所用的观测文件,以实现对测姿接收机在各种环境条件下的灵活测试。提出了GPS姿态信号模拟的原理设计方案,同时进行了建模与仿真分析,包括从姿态信号生成模拟、多天线阵定位解算到载体姿态解算的一系列完整过程。仿真结果表明,三维姿态角标准差都在0.2°以下,符合实际情况。     

双正交小波变换在智能航姿测试系统设计中的应用

为了快速、可靠测试某新型飞机航向姿态系统,在解决有关关键技术后,研制了总线式智能航姿测试系统。系统中创新设计了轴角转换板卡,实现了微弱磁航向信号的准确测量,系统航向、姿态检测精度从原模拟式检测设备的1°提高到现在的0.1°,与原模拟式测试系统相比,维护效率提高了10倍以上。系统采用双正交小波变换技术对TQZ-1D陀螺仪测漂信号进行去噪处理,经小波处理后,可以将TQZ-1D陀螺仪的姿态测量精度提高2倍。该测试系统已实际应用3年,系统运行稳定,检测测效率高,受到用户的广泛好评。     

GPS—Beeline航姿测量系统的数据采集及处理方法

航向和姿态是舰船导航的重要几何参数。通常，高精度的实时姿态测量都是采用由陀螺仪和加速度计组合的惯性系统。与惯性系统相比，GPS航姿测量系统则具有结构简单、价格低廉、精度稳定(不随时间的延长而降低)等一系列优点，是GPS的另一应用领域。本文主要讨论了运用VB中的通信控件，编写了通信服务程序，实现了GPS接收机航姿数据的采集和处理、姿态信息的实时显示及保存。     

GPS载波相位测量载体姿态方法研究

从GPS测姿与传统测姿进行对比入手,介绍了GPS载波相位测量载体姿态的坐标系及其变换,GPS测姿的两种方法,并对影响GPS测姿精度的误差源进行了分析,最后对GPS测姿在实际应用中存在的问题进行了讨论。     

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。     

提高载波频率的GPS模拟卫星姿态测量研究

本文讨论了利用 GPS 模拟卫星和伪 GPS 接收机进行高精度舰船姿态测量的可行性及其测量方法。该方法主要是通过提高 GPS 模拟卫星的载波频率来提高载波相位从而提高测姿精度。并且在工作原理、设备布设方法、姿态解算方法及其测姿精度等,进行了进一步的阐述,为高精度 GPS 测姿提供了一个新的可能途径。     

基于平方根差分滤波的动中通姿态稳定方法

为了隔离载体扰动对天线指向的影响,研究了单基线GPS和微惯性传感器组合的低成本姿态估计及稳定方法。该方法以四元素和陀螺误差作为状态变量,根据陀螺角速率信息、加速度计的重力场信息和单基线GPS航向信息分别建立状态方程和量测方程,设计具有不同测量周期的平方根差分滤波分别融合惯性传感器和GPS信息,解决了加速度计与单基线GPS航向信息输出频率不一致问题;利用估计出的姿态角在角位置环路上对天线进行捷联稳定,隔离载体扰动。仿真结果表明,平方根差分滤波能有效估计出载体姿态,利用中等精度的微惯性器件可以满足动中通姿态稳定的需求。     

基于GPS的某型舰船姿态测量算法和天线布局研究

利用载波相位GPS在舰船上进行GPS接收机布局设计和测姿实施过程中,如何快速求解出姿态角和布局GPS接收机来提高测量精度是当前研究的热点。在此采用直接法计算出舰船的姿态角,进一步通过分析基线长度研究GPS接收机的布局与舰船姿态测量精度的关系。首先介绍舰船测姿的基本概念及各坐标系之间的关系;然后通过直接法分析推导出测量航向角的模型,建立基线长度对测量精度的影响,从而得到基线越长,测角精度越高的结论。通过仿真试验进行验证,该结论为架设GPS接收机提高测角精度提供了参考依据。     

GPS卫星导航系统多频姿态测量技术研究

GPS全球卫星导航系统现代化工作,为多频姿态测量接收机的研制提供了基础条件。针对低轨卫星、导弹、飞机和舰艇等平台对姿态测量的使用需求,给出了由天线单元、测量单元和姿态解算单元构成的多频姿态测量接收机总体方案。研究了基于GPS多频组合噪声残差法实时探测与修复周跳、基于几何约束的单历元模糊度解算等关键技术,并给出了详细的计算方程和流程。对GPS单频定姿接收机和多频定姿接收机进行静态试验,证明后者在测姿精度和解算成功率方面都优于前者。     

双天线GPS航姿测量系统研究

本文研究两天线构成的航姿测量系统。该系统采用载波相位双差法进行GPS信号测量,利用直接法来求解载体的姿态。整周模糊度算法采用基于最小二乘法的整周模糊度搜索法,同时利用船舶的低精度姿态信息和预知的基线长度来辅助求解调整周期糊度,以提高求解速度,并增加可靠性,本文的方案经过了实测解算,证明可行。     

桅杆型红外搜索系统测角精度的误差分析

红外搜索系统安放在车载桅杆上升高使用,可以提高系统的探测距离。但由于车载桅杆的误差引入,系统的测角精度误差会增大。本文对桅杆型红外搜索系统的测角精度误差来源进行了分类和估算,提出了一种利用双天线差分GPS和姿态测量设备进行全系统测角精度评估的新方法。工程实践表明,该方法不仅可以快速完成测角精度标定,而且标定结果和理论计算结果基本一致。     

基于阵列天线测量装备的标校方法研究

介绍了一般测量装备的标校方法及步骤,对基于阵列天线测量装备的标校方法做了进一步论述。利用此标校方法,解决了基于阵列天线的测量装备测量数据处理的精确度问题,通过测量值与提供的真值比较,结果表明该标校方法合理实用并且精度较高,提高了装备保障水平,该研究成果可为靶场其他测量装备的标校提供借鉴。     

Satellite attitude determination based on GPS signal-to-noise ratio

A method is presented for coarse attitude determination using the Global Positioning System (GPS) signal-to-noise ratio (SNR) from a single antenna mounted on a near-Earth satellite. It comprises a calibration procedure and a single-point optimal solution for the orientation of the antenna boresight vector. The calibration step creates an empirical mapping of the SNR to the angle between the antenna boresight and the GPS line-of-sight vector, based upon a ground or flight data set. The rms attitude accuracy at the level of 3°-10° is demonstrated with actual flight data from several spacecraft. Performance is shown to depend strongly on the number of GPS signals available and the quality of the calibration mapping function. The method is suitable as a backup attitude sensor for low-cost satellite and terrestrial applications, and as a coarse reference for ambiguity resolution and integrity verification of phase-based GPS attitude-determination algorithms     

LAMBDA算法在GPS载体姿态测量中的应用

文章对GPS载体姿态测量算法进行研究,采用LAMBDA算法实现整周模糊度解算,并通过仿真数据对该方法进行分析验证,结果证明LAMBDA算法可用于实现GPS载体姿态测量,并且测量精度能够满足使用需求.     

一种靶船航向、姿态测量与定位、授时的方法与实现

讨论了用航向、姿态测量装置实现靶船航向、姿态测量和用GPS接收机实现靶船定位、授时的方法，并互利用它们构建了硬件平台。最后，给出了系统总体设计框图，并对系统功能的实现和工作过程进行了详细介绍。     

一种机载双天线InSAR基线动态测量方法

机载双天线InSAR系统两个天线非刚性连接时,为保证高程测量精度和成像质量,必须对干涉基线进行动态精密的测量。该文研究了一种基于单相机和激光测距仪组合的动态基线测量方法,通过分别测量两个天线的中心位置和姿态,得到干涉基线长度和基线角。论文对该方法进行了原理性研究和地面验证实验,实验通过可精确控制轨迹的运动平台模拟天线运动,实验结果表明该方法在8 m摄影距离处位置测量精度优于0.2 mm,姿态角精度优于70,是动态测量干涉基线的有效方法。     

基于定标体散射特性的天线极化特性的测量

天线的极化特性是描述天线性能的重要参数,是雷达目标特性测量领域的基础性问题,对于实际的雷达天线而言,其极化特性的外场测量是一项复杂而又艰巨的工作。文章提出了一种基于定标体散射特性的天线极化特性的测量处理方法,建立了雷达波束扫描定标体的接收回波模型,可实现对线极化和圆极化天线极化特性的测量,给出了外场实验布局和测量步骤,实测数据和仿真实验证明了该方法的可行性。该方法能够有效地减少设备量和降低测量成本,提高雷达远场的逼真度。     

基于视觉/惯导的掘进机实时位姿测量方法研究

针对煤矿井下掘进机实时位姿自动检测的难题,通过分析比较现有几种位姿测量方法的优缺点,提出了一种基于视觉/惯导的掘进机位姿组合测量方法。该方法通过激光捷联式惯导系统得到掘进机的姿态信息、单目视觉测量掘进机的位置信息,从而实现掘进机实时位姿的5自由度测量。依托大柳塔煤矿的快掘设备对该方法进行了实验验证。结果表明,姿态测量精度为0.1°,静态漂移的标准差不大于0.25°,位置定位精度优于1cm。该方法能够用于掘进机实时位姿测量,具有广阔的工程应用前景。