基于北斗/GPS双模定位的土地面积测绘技术及土地信息系统研究

为提高土地面积测绘的精度、减少测量结果误差,规范土地资源的利用与开发,将北斗/GPS双模定位技术作为核心与支撑,对土地面积测绘技术展开设计与研究,并以此为依据,开展土地信息系统的开发。通过计算卫星信号与接收机距离、土地面积测绘与误差补偿,完成测绘技术的设计。将测绘技术作为基础,进行测量仪选型、土地信息无线通信部署、定位信息获取传输、土地信息系统数据库连接展示,以此实现对系统的开发。通过测试证明了设计的测绘技术测量结果与实际结果的误差较小,可以在实际工作中忽略此误差,将测量结果作为真实结果,同时,综合测试结果可知,本文开发的系统可以达到预期的设计标准与效果。

GPS/BDS组合导航系统的精密单点定位模型

为了改善单卫星导航系统由于卫星数量较少,导致定位误差高的问题,设计全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合导航系统的精密单点定位模型:线性组合处理GPS与BDS的伪距和载波相位观测值,并构建GPS/BDS组合导航系统的组合观测值;接下来利用协方差成形自适应卡尔曼滤波方法,对组合导航系统导航过程中的卫星钟差、电离层延迟等误差实施滤波;再利用滤波处理后组合导航系统的广播星历,获取卫星轨道以及钟差;然后利用经验模型修正对流层延迟,获取相位观测值与伪距的综合改正数;最后利用综合改正数修正组合导航系统的观测方程,构建精密单点定位模型。实验结果表明,GPS/BDS组合导航系统采用所构建模型进行精密单点定位,不同方向定位误差均低于10 cm,证明了提出模型的有效性。

基于北斗/GPS的营运车辆主动安全监控系统设计

交通事故最主要原因是超速、疲劳驾驶等各种违规驾驶行为。为此,本研究基于北斗/GPS双模卫星导航系统,设计了营运车辆主动安全监控系统,用于实时跟踪车辆相关数据和监控驾驶员的各种违规驾驶行为。首先,传感器收集车辆相关运行状态等关键数据,通过CAN总线收发器传送到车载终端;其次,车载终端通过北斗/GPS模块采集车辆速度及定位信息;然后,通过违规监控摄像头对驾驶员超速等违规行为进行监控;最后通过4G通信网络将上述监控数据上传到远程监控中心。实验结果表明,设计的车辆监控系统能针对驾驶员的违规驾驶行为和车辆的运行状态进行全面、实时的有效监控。

基于北斗GPS谷物联合收割机测产计价系统设计

为实现谷物产量的实时测量和为跨区作业提供一种计价方式,文章设计了一种基于北斗GPS卫星系统谷物联合收割机测产计价系统,以stm32单片机作为控制核心,基于模块化思想展开设计,实现谷物联合收割机作业过程中自动测产,同时获取机器的实时位置信息,记录收割路径,实现在地图上实时显示位置、产量信息,并自动设置作业单价,将设置的单价与谷物产量结合,计算出联合收割机作业的应收费用,实现精准测产计价。

无人机载低成本北斗/GPS实时定位精度分析

北斗卫星导航系统采用3种轨道类型卫星组成的混合星座,抗遮挡能力强,同时创新融合导航与通信能力,具备全球定位、导航、授时服务能力。利用小型无人机搭载低成本北斗/GPS芯片,设计并实现软硬件系统。通过实时回传的观测数据,采用GPS、北斗以及北斗/GPS组合三种定位模式,进行实时单点定位,并对各模式下的可见卫星数、空间几何精度衰减因子和定位精度进行分析与评估。实验表明:无人机载北斗/GPS组合定位,平均PDOP值为1.4,可见卫星数达32,实现了较优的观测几何构型,历元利用率高。北斗/GPS组合模式与RTK接收机获取的坐标比较,在E、N、U方向上定位偏差分别达到2.5m、4.1m和2.4m。

便携式北斗/GPS天馈线测试仪研究及应用

为进一步解决车载CIR卫星定位单元功能测试的全面性和准确性,强化作业的管控和质量,设计了基于手持终端的便携式GPS/北斗天馈线测试仪。文章详细介绍了设备的构成、功能、关键技术及现场应用等内容,该设备能够准确测试CIR卫星定位单元接收机的板载电压和板载电流、GPS/北斗天线的驻波比、接收星个数、信噪比、经纬度信息等功能,完成了从接收机到天馈线的全面测试,具有良好的实用价值。

基于WebGIS与北斗/GPS的放牧监测系统

现有的牧群追踪系统仅实现了牧群位置实时显示、历史轨迹查询和围栏报警功能,已无法满足草地畜牧管理部门对于牧场放牧强度和牧群采食情况监测等功能的更高需求。针对上述问题,结合草地科学理论与空间分析方法,提出基于放牧时空轨迹数据的牧群采食量分布模型和牧场放牧强度监测方法。在已建立的物联网位置服务平台基础上,集成Web GIS空间分析技术与可视化技术,建立了物联网牧群轨迹数据采集与Web GIS时空数据分析的放牧监测系统。系统实现了牧群位置地图显示、牧场放牧强度监测、牧群采食量分布监测3个功能。以新疆天山北麓牧场为案例对系统进行了应用分析,结果表明,系统能有效地实现牧群位置信息、牧场放牧强度信息、牧群采食量分布信息的动态监测,可为相关管理部门对放牧信息的监测提供技术支持和数据支撑。

北斗与GPS集成的高精度定位及桥梁监测分析

GNSS可提供全天候的实时高精度定位结果,是形变监测的主要方法之一,但卫星信号极易受到周围环境如建筑物、人群等遮挡的影响,而相当数量的基础设施修建于山谷、城市建筑群、车流密集等区域。文章研究在遮挡环境下卫星定位应用于形变监测领域的可行性问题。因中国北斗系统在星座布设上与GPS不同,采用GEO、IGSO及MEO三种不同轨道类型形成高轨卫星与中轨卫星的结合,不同的轨道类型有不同的特点,对定位精度的影响也不尽相同。以广州大桥为例,通过对北斗/GPS集成高精度定位的研究,并针对北斗卫星的不同轨道类型,利用GEO、IGSO及MEO之间的不同组合进行定位,分析其在形变监测的可行性。研究表明:北斗/GPS集成高精度定位精度可达毫米级,能够满足形变监测的需求;同时,北斗/GPS集成定位可增加可视卫星数,改善卫星的几何分布,而北斗系统的高轨卫星高度角较高,特别是GEO和IGSO两种高轨卫星的组合仍能达到1 cm的定位精度,大大提高了山谷、高边坡、城市峡谷等遮挡较为严重区域中卫星高精度定位的可行性,有利于形成全天候自动化实时高精度的形变监测与灾害监测安全预警系统。

基于载波相位差分的北斗/GPS双模定位系统研究

基于载波相位差分技术的北斗/GPS双模定位系统,提出能够精确定位用户位置的完整相对定位算法。文中详细分析卫星导航的定位监测机理,开发北斗/GPS数据融合的双模式信号采集系统。利用星站在历元间的距离增量为参考值来检测周跳,给出判断周跳的标准。对整周模糊度确定的问题进行研究,给出利用LAMBDA法来快速搜索整周模糊度的算法,编写监测点三维位置的定位监测程序。基于上海司南接收机北斗/GPS相对定位实验得到的数据,验证给出双模导航系统的精确性、可用性和可靠性。

北斗/GPS伪卫星定位系统中信号跟踪算法研究

北斗/GPS伪卫星定位系统主要应用在卫星信号遮挡严重的区域,能独立或辅助增强北斗/GPS卫星定位。伪卫星信号的捕获跟踪是进行定位解算的前提,针对伪卫星信号存在跟踪不稳定的情况,在详细分析了伪卫星信号生成和捕获跟踪算法原理的基础上,基于模块复用思想,提出了一种捕获跟踪一体化方案。该方案中的捕获算法采用传统的滑动捕获算法,码跟踪算法采用Early-Late算法,在信号解调的过程中采用Costas PLL载波跟踪环路。通过采集的GPS卫星信号仿真可发现跟踪稳定后即时码的能量最大,即时码保持稳定表明进入稳定跟踪状态。在FPGA硬件平台验证了该方案,并对比分析了存在多普勒频偏和无频偏情况下的性能。仿真结果表明,该方案在多普勒频率偏移下依然能够有效、稳定地跟踪解调出导航信号。

基于飞思卡尔平台的北斗GPS定位系统设计

文章研究的是基于飞思卡尔平台的北斗GPS定位系统设计。该设计采用的是基于Cortex-A9内核的飞思卡尔i.mx6q系列,兼容单核、双核和四核,1GB的内存且最大运算速率为1.2GHZ的移动平台,足以满足设计要求,同时该平台支持Android4.0而且成本在可接受的范围。

基于北斗/GPS的城市公共自行车管理系统设计

为了提高公共自行车管理系统的便利性水平和功能性水平,本文研究并设计了一套基于北斗/GPS定位的城市公共自行车管理系统。该系统由安卓(Android)手机终端、服务器端和车载终端组成。车载终端以单片机(MCU)为主控芯片,并采用北斗定位模块、GSM/GPRS模块及按键模块进行公共自行车运行状态的监测及远程通信。本设计能够实现车辆查找、空位查询、损坏报修、车辆定位、车辆管理、信息登记等功能。实际测试表明,该系统具有运行稳定、装配简易、操作便利和功能丰富的特点,同时还可为城市公共自行车分布规划提供数据支持,具有较好的推广前景。

北斗/GPS宽巷混合双差RTK定位方法

针对在高遮挡环境下,通过双频混合双差RTK定位方法性能受限的问题进行了研究,提出一种北斗/GPS宽巷混合双差RTK定位方法。选择(1,-1)的宽巷组合系数,考虑宽巷系统延时偏差ISB(Inter-System Bias),完善双频混合双差模型;计算并补偿双频载波相位ISB和宽巷ISB,进而提高混合双差窄巷模糊度固定成功率。试验结果表明,在截止高度角为60°时,该方法模糊度固定率达到了78.54%,相比双频混合双差方法提高8.68%;比传统的双频标准双差方法提高130%,并且仍然能达到cm级的定位精度。

北斗+GPS双星系统在长河坝水电站高边坡安全监测中的应用

介绍了长河坝水电站泄洪放空洞进口高边坡采用北斗+GPS双星系统实现外部变形监测的自动化,验证了基于北斗+GPS双星系统在高边坡监测中应用的可行性和实用性,同时指出了在系统改进中需要继续研究解决的问题和思路。

北斗/GPS授时系统双备技术改造

通过金华台授时系统的改造实践,重点介绍了系统的设计思路,提出台标字幕网段的合理化改造,授时监测的方案设计和实施,以及播出应急处置预案的制定等。为安全、经济、有效地解决电视播出的时间同步系统提供借鉴思路。

基于北斗/GPS和GPRS的车载定位终端的研究与实现

为了实现对我国车辆更加有效的实时监控,本文设计了一种基于北斗/GPS和GPRS的车载定位终端,该终端由STC12C5A60S2单片机系统、无线数据通信模块、北斗/GPS卫星定位模块和温度传感器模块组成,利用北斗/GPS定位模块采集车辆位置信息,通过无线数据通信模块将采集到的数据传输到公网IP服务器上,并在终端显示器上显示当前系统工作状态及系统位置信息,以实现车辆位置信息的采集。仿真实验结果表明:该终端了实现车辆实时监控、温度监测和短信服务的功能;采用北斗/GPS联合定位模块,具有定位精度高,定位性能稳定的特点。同时,该终端首次冷启动定位时间35 s,热启动1 s,重捕获小于1 s,定位三维精度(RMS)3 m,速度精度0.1 m/s,这5项指标优于他人的研究成果,本研究达到了预期效果。该车载定位终端在车辆实时监控领域具有一定的应用潜力。

基于混沌粒子群优化的北斗/GPS组合导航选星算法

全球卫星导航系统(GNSS)接收机在接收信号的过程中会受到诸如建筑物遮挡、信号干扰等因素的影响,无法得到全部可见星。为减轻多星座组合接收机的处理负担,研究利用部分可见卫星进行定位的快速选星算法,提出了一种基于混沌粒子群优化(CPSO)的北斗/GPS组合导航选星算法。首先,对当前历元时刻可见卫星进行连续编码,按照选星数目分组,每个分组视为一个粒子。然后,通过混沌映射初始化粒子种群,选取几何精度因子(GDOP)作为评价粒子优劣的适应度函数;粒子通过粒子群优化算法的速度-位移模型更新自身位置,逐渐趋近空间卫星几何分布较好的卫星组合全局最优解。最后,采集北斗/GPS实际数据对选星算法进行仿真验证和性能比较,结果表明,所提算法在选星颗数多于5颗时,单次选星耗时为遍历法选星的37. 5%,选星结果的几何精度因子计算误差在0～0. 6之间。该算法可适用于北斗/GPS组合导航定位不同选星颗数的情况。

北斗/GPS组合伪距差分系统伪距修正信息生成及应用

一般导航系统单点定位精度只有15m左右,不能满足某些要求定位精度较高的场合,差分定位能很好的解决定位精度不高的问题.本文在差分GPS的基础上,提出和构建了基于北斗/GPS的组合伪距差分系统,通过该系统产生的伪距改正数能显著的提高用户的定位精度.同时,由于RTCM2.X格式没有定义北斗系统的伪距差分电文格式,本文提出一种改进的RTCM差分电文使其适用于北斗系统用户,以便于北斗用户使用此数据传输协议进行差分定位.

基于北斗GPS双模在线定位系统的设计与开发

本文通过设计android软件客户端;搭建北斗GPS双模定位系统;实现手机或平板电脑定位硬件客户端所在地理位置。通过利用北斗GPS模块配合天线接收卫星信号;经过对卫星数据的解析、打包等处理;将位置信息发送到远端的服务器上;最后对数据进行分类处理存入数据库;把位置的地图标记显示在终端设备上。

基于北斗/GPS的水中应急定位系统设计

为应对近海岸突发性落水事件,解决落水人员无法及时发出呼救信息、水中搜救困难的问题,基于北斗/GPS双模定位设计了一种水中应急定位系统。采用STM32L471单片机作为主控制器,结合北斗/GPS双模定位技术和无线通信技术实现人员定位和呼救信息的发送,运用FreeRTOS操作系统完成嵌入式软件开发,使用软件服务平台进行险情监测。测试结果表明,该系统定位准确、可靠性强,能够完成落水自启动并主动发送呼救信息,有利于搜救人员及时发现险情、快速找到落水者位置,从而提高搜救效率。