基于iGPS的煤巷狭长空间中掘进机绝对定位精度研究

为解决目前掘进机定位方法中存在的非坐标化测量、自动化程度低、易被障碍物遮挡等问题,提出一种基于室内定位系统的掘进机定位方法。该方法将激光接收器安装在掘进机机身固定位置处,通过测量激光接收器在发射站坐标系下的三维坐标,实现对掘进机的绝对定位。基于随机误差建模理论推导双发射站坐标测量的误差传导公式;针对目前室内定位系统绝对测量精度检测方法在狭长空间应用中的局限性,结合测量精度理论分析结果,提出一种适用于狭长空间的绝对测量精度检测方法。实验数据表明,双发射站测量系统在1.2m间距下,发射站与掘进机相距17m时Y轴定位精度优于10cm,X、Z轴定位精度优于2cm。

Positioning accuracy of IGPS

The positioning accuracy of a short-haul target-locating system,the inverse-GPS(IGPS) ,was analyzed in detail. The relationship between IGPS and the positioning error was discussed. The multiplicative error minimal bound of the geometric dilution of precision (GDOP) about the four-base-station IGPS was also investigated. In order to clarify the practical implementation of IGPS,the multiplicative and additive error factors which affect the positioning accuracy and theoretical estimation of positioning accuracy were presented. By analyzing the experiments of locating a target's position in virtual three-dimensional areas,the positioning performance of IGPS was illustrated. The results show that the multiplicative and additive error factors should be eliminated in IGPS to improve the positioning accuracy.

基于Indoor GPS的自适应基准平台调平系统设计与实现

基准平台是卫星整流罩装配型架的关键部件.针对基准平台调平精度、稳定性和可靠性的要求,提出了一种基于室内GPS(IGPS)的自适应基准平台调平系统.该调平系统由调平支撑杆结构、控制系统、IGPS测量系统等构成,通过构建的"四点法"调平控制模型,实现对平台的高精度自动调平.该系统能够实现支撑机构自锁,具有较强的抗倾覆能力,在实际应用中已取得较好的效果.

Indoor GPS技术及其在工业领域中的应用

Indoor GPS技术是在GPS技术原理启发下开发的用于室内精密定位的测量系统。详细介绍了Indoor GPS技术的测量原理和系统组成,从基础设施、测量阵列、简单测量、复杂测量、局域改正以及实时协作等方面对Indoor GPS及GPS进行了分析和比较。最后介绍了其在航空航天、汽车船舶以及工业测量等领域的具体应用情况。

融合GPS与Wi-Fi的室内外无缝定位原型系统研制

针对无缝定位应用需求和亟待解决的关键技术问题,对多定位技术融合方案进行了比较性研究,结果显示,GPS与Wi-Fi的融合可以提供更好的综合性能.设计了一种室内外定位技术、定位方法自动切换策略,以提供连续的定位服务;引入alpha-count方法,提高定位切换的平滑性和可靠性.构建了一个融合GPS与Wi-Fi的室内外无缝定位原型系统UL mobile.实验结果表明,UL mobile能够初步满足室内外无缝定位应用的需求.

室内环境中的GPS信号特性分析

室内环境包括室内、森林和城市等复杂环境,在室内环境中GPS信号质量受到了严重的恶化。本文从信号能量、信号到达时间和接收信噪比三个方面对室内环境中的GPS信号进行了分析,并提出了一种简单的测量室内环境GPS信号恶化程度的方法。最终结论是:在室内环境中,GPS信号能量、到达时间和接收信噪比都比在普通环境中有很大程度的恶化,GPS接收机的定位精度、GPS信号的可用性和总体性能都大大下降。

高灵敏度GPS技术的研究进展

介绍了高灵敏度GPS(High-Sensitivity GPS)技术的研究进展及高灵敏度GPS技术的应用前景和研究意义。分析了GPS信号在室内、森林、城市等一般GPS接收机无法应用环境的特性,综述了高灵敏度GPS关键技术的基本原理。高灵敏度GPS技术的核心就是室内环境微弱GPS信号的捕获技术,重点介绍了捕获室内环境弱GPS信号的基本方法,总结了各种捕获算法的特点。

室内GPS发射器角度校准装置的研制

室内GPS利用测量的水平角和垂直角来定位，其测角误差直接影响到系统的综合测量精度，根据室内GPS的测量原理及室内GPS角度校准的技术要求，结合精密转台、同轴调整装置和竖轴激光导轨，研制了室内GPS发射器角度校准装置，并对其测角精度进行分析计算和实验验证。实验结果表明，装置的水平角测量不确定度为1．5″，俯仰角测量不确定度为0．9″，并能够同时实现室内GPS的俯仰角及水平角的校准。

基于GPS/MEMS惯性传感器的消防员室内定位研究

文章基于Android手机上常见的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)芯片和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)惯性传感器进行消防员室内定位研究,在初始位置由GPS确定后,结合传统四元数惯性导航定位算法和基于行人航位推算(pedestrian dead reckoning,PDR)的步伐检测以及零速修正算法(zero velocity update,ZUPT)进行惯性导航,当误差累积时再利用GPS定位进行实时位置的精确修正,从而实现了独立的无需外部信号设施的自主式室内导航定位,可在火场等恶劣环境下使用。

高灵敏度GPS导航算法分析

为了实现在室内和城市等低信噪比环境下的全球定位系统(GPS)导航,介绍了导航终端捕获卫星信号的基本原理。分析了相干积分算法、非相干积分算法、差分相关算法和圆周相关算法4种主要的卫星捕获算法,在此基础上提出了相干积分算法结合差分相关算法的高灵敏度GPS导航芯片设计方案。通过仿真分析,该芯片能够在15 dBHz的低载噪比环境下实现对卫星信号的正常捕获。

计算机支持的基于IGP的创新设计

表述了创新设计的出现背景及其研究现状。分析了IGP的基本思想、遗传操作及其主要特点。根据创新设计与IGP存在的共同点,将IGP引入产品创新设计的实现上,利用GP的操作,对遗传程序树进行处理,以产生创新性的设计造型。最后展现了该思想在建筑设计上的应用,显现了它的发展潜力。

室内GPS发射器角度校准装置的设计与分析

室内GPS利用测量的水平角和垂直角来定位,其测角误差直接影响到系统的综合测量误差,结合室内GPS的测角误差,提出了室内GPS角度校准装置的技术要求,并分别对俯仰角校准和水平角校准所需准确度进行估计,最终利用新型同轴调整装置结合精密转台和竖轴激光导轨研制了一套室内GPS发射器角度校准装置,试验数据表明该装置的俯仰角测量误差小于0.9″,水平角测量误差小于1.6″,解决了室内GPS发射器水平角和俯仰角的校准问题。

浅谈高灵敏度GPS室内定位技术

室内环境GPS定位与导航技术的研究实质上是低信噪比环境下信号的处理问题,文章对室内环境下导航与定位的关键技术:微弱GPS信号捕获、微弱GPS信号码跟踪、室内环境下位置解算以及辅助GPS定位等进行了详细的介绍,对一些主要的GPS信号捕获算法进行了计算机仿真,对部分关键技术提出了改进方法,并在最后给出了高灵敏度软件接收机的整体设计方案。

GPS检测算法性能和仿真研究

弱信号检测算法是高灵敏度GPS定位的核心,对低信噪比环境下的相关累加结合非相关累加、圆周相关累加以及差分相关累加捕获算法进行了理论分析,对信号捕获流程进行了讨论,重点对算法捕获性能进行了仿真。根据理论分析和仿真结果可以看出,所讨论的几种算法都能够在一定程度上提高接收机的捕获灵敏度,差分相关累加捕获算法更适合检测低信噪比环境下的GPS信号。

基于GPS的室内无线定位系统研究

分析了室内定位技术,并对基于GPS的室内无线定位系统设计实例进行了探析,以供参考。

Inverse GPS技术在飞行器定位中应用方案分析

IGPS技术可利用GPS成熟的技术和我国“北斗”系统的关键技术来解决飞行器测控及跟踪的问题。阐述了IGPS系统的工作原理及组成,对系统关键技术的解决进行了讨论,并分析了IGPS技术所能获得的精度等。

基于GPS与Wi-Fi位置指纹的室内外无缝定位研究

为应对GPS在室内环境中的定位盲区,实现室内外环境下的无缝精准定位,提出基于GPS卫星定位技术和Wi-Fi位置指纹定位技术的室内外无缝定位算法GPS-LF。GPS-LF算法在室外环境中利用GPS卫星定位技术进行定位,进入室内后切换到Wi-Fi位置指纹定位,将待定位节点接收的多组Wi-Fi信号强度值与事先已下载到该节点的位置指纹数据库进行匹配,估算出未知节点的位置从而实现定位。实验结果表明,GPS-LF算法能够较好地满足室内外无缝定位的需求。

室内GPS中频信号的数字化采集设计

介绍了一种ICS公司生产的高速数据采集卡ICS554在室内GPS中频数据采集中的典型应用。采集后的信号经过PCI总线模块后,数据被上传到PC机进行数据存储,实现了室内GPS中频信号的数字化采集。实验结果表明,室内外两路天线的设计有利于适合室内环境下的需求,同时通过PCI总线可以将采集数据实时高速地传输到PC机,有助于后续对室内信道特性的数据建模和研究。

基于灰色预测模型的GPS/WiFi室内外融合定位方法

针对室内外GPS/WiFi信号交织区定位模式反复切换、定位精度低的问题,提出一种基于灰色预测模型的融合定位方法。通过构造GM(1,1)模型得到当前定位模式下物体的灰色预测轨迹,利用几何方式将预测轨迹与待切换定位模式下的定位信息进行深度融合,实现精准定位。当预测轨迹与定位信息几何融合失败时,根据GPS接收卫星信号的数量判断是否切换定位模式。实验结果表明,与基于GPS和基于WiFi的定位方法相比,该方法具有较高的定位精度与较强的鲁棒性。

基于AD9361射频捷变收发器的GPS伪卫星设计

为了搭建用于室内定位的伪卫星室内定位系统,设计了一个伪卫星用于发射模拟GPS卫星定位信号。从伪卫星的硬件结构的角度详细说明了该伪卫星的各部分硬件组成以及相应的功能。该伪卫星使用了AD9361射频捷变收发器将时钟小数分频、数模转换、信号调制、上变频融为一体,简化了伪卫星的硬件结构。介绍了该伪卫星生成的信号的具体结构,采用时分多址(Time DivisionMultiple Access,TDMA)技术使得接收机接收伪卫星信号时不会被阻塞。利用示波器、频谱仪和嵌入式逻辑信号分析仪Signal Tap对伪卫星进行测试,包括时钟频率、伪码、BPSK调制、TDMA技术等,结果表明伪卫星工作正常,其信号能被ublox正常接收,可以利用其进行下一步伪卫星组网用于室内定位。