基于RTK-GPS技术的干热河谷冲沟沟头形态特征

采用高精度实时动态差分GPS(以下简称RTK-GPS)技术对干热河谷冲沟进行野外调查,获取36个不同活跃度类型沟头的形态参数,研究不同活跃度类型之间沟头的形态特征差异,并分析集水区、沟床植被盖度与形态特征之间的关系。结果表明:1.沟头不同活跃度类型之间,其跌坎高差、沟床比降差异最为显著,可作为沟头活跃度类型野外判别的主要参考指标;沟壁坡度、宽-深比等的差异较为显著,亦可在一定程度上表征沟头活跃程度。2.沟床植被盖度与各形态特征参数的相关性显著,表明沟床植被盖度可作为形态参数的综合替代性指标。同一活跃度类型的沟头,其跌坎高差、沟床比降等与沟床植被盖度呈极显著负相关关系,说明随着沟床植被盖度的增加(或减小),跌坎高差、沟床比降均呈减小(或增加)趋势。3.集水区植被盖度与各形态特征参数的关系不显著,表明干热河谷集水区植被盖度对沟头发育的贡献有限。

基于VRS技术的RTK-GPS接收系统设计

为了满足精细农业中对高精度定位数据的需求,该文使用低成本的RTK-GPSOEM板和CDMA无线通讯模块,设计开发了一套可采用VRS差分的GPS接收系统。试验结果表明,该系统性能稳定;在快速静态定位时,不同天气条件下的内符合精度为2～3cm(95%),可满足精细农业中高精度快速定位的需求;在动态定位试验时,通过与美国Trimble公司的AgGPS332进行对比,2条轨迹间的最大偏差不超过5cm,可作为高精度的位置传感器用于农业车辆自动导航。

基于RTK-GPS的智能微耕机导航系统

针对丘陵区田块小、不规则及耕作难等问题,设计了一种基于RTK-GPS的智能微耕机导航系统,并结合实际作业要求,基于梭形法提出了任意四边形田块路径规划算法,实现作业区域全覆盖路径规划。同时,阐述了导航系统整体设计方案。在机具作业过程中,通过RTK-GPS实时获取微耕机的位姿信息,实时校正机具作业偏差,通过将信号输入继电器,控制气动阀门,实现微耕机离合器的闭合,完成机具智能作业。田间试验结果表明:微耕机作业过程中,直线行驶时行驶路线与规划路线的横向偏差均值为2cm,拐弯时横向偏差较大,整体来讲路径规划合理。

RTK-GPS在广州新电视塔变形监测中的应用研究

高耸结构在强风、地震和温度变化作用下,容易产生过大的变形,从而危及结构安全。日照变形是超高层结构常见的变形形式之一,是评价结构健康状况的重要参数,在施工和运营阶段均需进行变形监测。本文以在建的广州新电视塔(塔高610m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术和高精度全站仪对其施工进行了全程日照变形监测。分析表明,当一天内的环境温度变化较大时,塔体的水平位移明显增大;随着电视塔高度的增加,塔体变形也相应增大;核心筒和钢结构的位移变形趋势基本一致等。观测结果验证了监测方案的合理性,对超高层建筑施工安全、施工验收和相应规范的改进具有重要的参考指导作用。

基于RTK-GPS/INS的列车组合定位方法研究

在铁路运输当中,单纯的卫星定位或惯性定位均无法提供更高的精度。因此,提出一种高精度的RTK-GPS和惯性平台相组合的定位导航系统,系统主要包括卫星接收基站、传感器输入部分、状态检测部分、数据融合部分和定位数据输出部分。在整体系统中,数据融合部分采用卡尔曼;传感器输入部分采用结合无损变换的粒子群算法改进的自适应RLS滤波;利用组合导航过程,对数据融合误差纠正方程进行学习,在卫星失锁情况中,利用学习结果持续对惯性测量单元滤波后的数据进行校正。对提出的数据融合算法和组合导航系统进行半实物验证和实物测试,结果表明:在有复杂干扰的列车运行环境中,在该算法和系统的配合下,可以基本满足较高精度的列车实时定位,在工程中具有一定的适应性和实际应用价值。

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。

基于RTK-GPS的大型桥梁整体变形监测研究

在分析大跨度桥梁变形原因和目前监测特点的基础上,提出了综合利用RTK-GPS的空间定位和授时功能对大型桥梁整体性变形监测的思想、方法和步骤。并结合一大桥荷载条件下的整体性变形监测实例,阐述了最小二乘曲线拟合和多项式插值在桥梁整体变形监测中的应用。对各监测点的多个时刻进行了插值运算并以图表形式展现大型桥梁的整体性变形监测。实践证明文中提出的方法是可行而有效的。

RTK-GPS系统设计及VRS差分方式分析比较

为了满足精细农业中对高精度定位数据的需求,该文使用低成本的RTK-GPSOEM板和无线通讯模块,设计开发了一套可采用VRS差分的GPS接收系统,并对北京市VRS系统的RTCM/CMR两种差分数据源格式、GPRS/CDMA两种差分数据无线传输方式的稳定性进行了分析比较。实验结果表明,设计开发的系统性能稳定;VRS差分数据源稳定可靠,可满足不同精度要求的GPS定位需求;CDMA无线传输方式引起的数据延迟小于GPRS方式,但通信成本较高,用户可综合考虑成本和精度两方面因素进行通讯方式的选择。

移动机器人过程神经网络RTK-GPS定位研究

在中国自主研发北斗三号系统已经全面运行,实现全球定位的背景下。为了进一步提高移动机器人地面终端卫星导航定位功能,针对移动机器人数据接收解析的高频振荡随机干扰信号和系统高阶动态非线性对定位导航精度的影响,提出一种利用过程神经网络的时变特性,构建动态自适应RTK-GPS(Real Time Kinematic-Global Position System)定位算法。通过现有的卫星定位终端的输入输出数据构造出神经网络模型,再利用动态误差数据为样本对这个神经网络模型进行训练校正,在卫星信号受到干扰或失锁时利用训练好的过程神经网络预测输出来抑制位置和速度误差发散,从而提高定位和导航精度。实验表明本方法在定位干扰噪声为非定常量的条件下,仍然对定位精度的提高适用有效,能显著降低定位结果误差,尤其在可观察卫星数量变化时表现出较强的鲁棒性。

基于RTK-GPS技术船闸闸室段水下泥沙淤积测绘研究

某航道船闸竣工验收以来多年未投入正常使用,存在泥沙淤积等问题。文章基于RTK-GPS无人船测量技术,开展了该船闸闸室段水下泥沙淤积测量,获得了水下泥沙淤积等高线测绘分布图,并精确得到了其泥沙淤积总量为1946.91m^3,为有效清淤提供了精确的技术支持。

RTK-GPS技术在送电线路航测外控中的应用

送电线路航测范围多为带状,采用静态GPS与RTK-GPS相结合的方法,可大幅提高效率,减少外业时间。本文以某送电线路为研究对象,分析了RTK-GPS的作业方法及控制测量的相关技术标准,对类似技术应用具有一定借鉴意义。

RTK-GPS在公路勘测中的应用

首先对以往的公路勘测方法进行了叙述,然后对RTK-GPS原理进行了说明,最后对RTK-GPS在公路勘测中的作业方法进行了详细的阐述。

RTK-GPS技术在水下地形测量中的应用

随着RTK-GPS技术在海洋测量中的应用不断普及及水上导航测量软件的成熟,一种新型的水深测量方式得到推广,并渐渐成为日后发展的趋势,这就是无验潮水下地形测量方法。本文根据实践经验,介绍了利用RTK-GPS技术在海洋水下地形测量中的应用,并论述了利用RTK-GPS技术采用无验潮的方法来进行海洋水下地形测量的优越性。

RTK-GPS测量技术在河口疏浚整治工作中的应用

介绍了RTK—GPS测量技术的基本原理和方法 ,通过工程实践说明其实现了真正意义上的时时动态测量 ,克服了很多因素造成的误差 。

基于RTK-GPS的轮式移动机器人轨迹跟随控制

针对轮式移动机器人的轨迹跟随问题,提出了一种基于RTK-GPS(real-time kinematic GPS)的轨迹跟随控制方法.首先,将GPS(全球定位系统)轨迹地图和机器人实时的RTK-GPS经提出的坐标转换模型转换到同一平面坐标系.因为RTK-GPS受干扰时会出现GPS点跳变,所以采用标准卡尔曼滤波器进行滤波,用最优估计值作为机器人真实的位置.通过遍历轨迹地图找寻初始最近目标点,然后不断更新目标点并采用角度偏差比例-微分控制器实时控制机器人的转向,实现了轮式移动机器人的轨迹跟随.最后,在改型轮式移动机器人上进行了实验,实验结果表明整体算法具有较高的可靠度,跟随具有代表性的"蛇"形轨迹和"8"字形轨迹时分别将偏差控制在0.42 m以内和0.67 m以内.

基于闭环反馈控制和RTK-GPS的自动碾压系统

有效控制坝体的填筑压实质量是保证土石坝安全的关键。为此提出了一种基于闭环反馈控制和RTK-GPS的自动碾压系统,可实现碾压机精确导航和自动碾压作业。该系统包括远程监控装置和机载自动导航控制装置,拥有自动碾压、遥控碾压和人工碾压三种工作模式,具有设备间无线通讯、自动点火启动、调速、转向、刹车功能。此外,该系统采用A*算法实现整体和避障局部路径规划,并结合RTK-GPS技术实现自动导航功能。通过工程实例研究表明,提出的自动碾压系统既能保证在特殊或紧急情况下碾压施工正常进行,又可解决相邻作业面间漏碾、交叉、重复碾压的问题,显著提高压实作业施工质量和效率。该系统具备较大的实际应用价值,可应用于水利、公路、铁路、机场、港口等土石方工程,尤其适用于危险环境或极限条件下的填筑碾压作业。

疏浚工程RTK-GPS水深测量监理控制要点

水下地形测量包括水深测量和平面位置测量。水深测量通常是采用砣测、绳测、杆测或回声测深仪进行的。目前对于较大比例尺的测图，也采用差分GPS技术进行，再利用计算机和绘图仪便可以组成水下地形测量自动化系统。

基于MPC算法的无人驾驶插秧机控制系统研究

针对水稻插秧机无人驾驶需求,以井关PZ60型插秧机为试验平台,采用RTK-GPS北斗定位技术获取插秧机无人驾驶所需的高精度位置信息,以华测领航员NX300电动方向盘为执行元件实现无人驾驶插秧机转向操作。基于CAN总线设计了插秧机无人驾驶系统,通过CANOPEN协议与电动方向盘、上位机等进行通信,对待作业地块进行路径规划,用直线段与拐弯段填充作业路径,建立插秧机运动学模型。同时,提出了一种基于线性时变模型预测控制的路径跟踪算法,控制插秧机按规划路径进行直线追踪和地头转弯,实现了插秧机无人驾驶。进行插秧机无人驾驶田间试验,结果表明:基于MPC算法的控制器能够使无人驾驶插秧机车速1m/s时,有效跟踪预定义路线,直线段跟踪误差最大2.02cm,满足插秧机无人驾驶精度要求。

自动驾驶插秧机控制系统的设计与试验

为解决插秧机作业精度要求高、智能化程度低的问题,对插秧机进行改装,并对自动驾驶技术的全局覆盖路径规划和路径跟踪控制算法进行了研究。首先,搭建以井关PZ60型插秧机为试验平台的自动驾驶插秧机硬件平台;其次,对目标地块进行静态全局覆盖路径规划,设计改进型纯追踪模型并提出基于模糊PID的转向控制方法,实现插秧机自动驾驶的路径跟踪问题;最后,进行插秧机自动驾驶控制系统的田间试验,验证插秧机自动驾驶系统实现预定义路径跟踪的作业性能。

分体式飞行汽车全自主对接导引系统设计与验证

研究针对分体式飞行汽车全自主对接导引系统的流程架构、软硬件系统、核心算法以及验证.根据导引方式的过渡,采用远程、中程、近程多段融合导引.针对YOLOv4-tiny实际使用中的误检、漏检情况,使用点密度聚类和核相关滤波算法提供光顺的融合信息.提出修正因子方法以实现近程导引阶段AprilTag测量数据的融合修正,通过姿态补偿算法解决相机与无人机固连的相机姿态问题.引入暗光图像增强算法,将引入算法与视觉导引算法结合,以满足低照度环境下的对接导引需求.搭建仿真平台和工程应用平台,逐步对发展的流程、系统架构以及算法进行验证.试验结果表明,工程应用飞行平台可以导引安全、平稳且精准的降落任务,在圆锥形对接机构中的容许误差为6 cm、角度误差为5°.该结果证明提出的全自主对接导引技术精度良好且具有可靠性.