基于双GPS接收机的船舶定向系统实现

构建了基于双GPS接收机的船舶定向系统软件和硬件系统.在讨论接收机间单差相位观测方程以及接收机和卫星间双差相位观测方程的基础上,提出了一种快速整周模糊度求解方法,来解算双GPS天线形成的基线矢量,从而得到船舶的航向角和俯仰角.通过静态实验和动态实验结果验证了该系统的可行性.     

基于北斗降维双差模型的舰艇快速定姿算法研究

根据北斗GEO卫星的特殊星座构型,提出一种基于北斗降维双差模型的舰艇快速定姿算法。根据北斗GEO卫星的特点,在初始定位误差较小的情况下,忽略z轴误差带来的影响,建立降维双差模型。利用B1和B2频点形成宽巷组合,根据初始伪距值计算宽巷模糊度初始值,并解算基线向量候选值;通过模糊度函数法对候选值进行判决,得到最优基线向量,解出宽巷模糊度;最后以得到的最优基线向量为初始基线向量,利用B1频点观测值形成2个双差观测方程,解算B1频点模糊度,进行舰艇定姿。利用北斗实测数据进行仿真验证,结果表明该方法解算B1频点模糊度成功率高,确定的航向角标准差为0.16°,纵摇角标准差为0.07°,是一种高效快速的舰艇定姿算法。     

基于北斗降维双差模型的舰艇快速定姿算法研究

根据北斗GEO卫星的特殊星座构型,提出一种基于北斗降维双差模型的舰艇快速定姿算法。根据北斗GEO卫星的特点,在初始定位误差较小的情况下,忽略z轴误差带来的影响,建立降维双差模型。利用B_1和B_2频点形成宽巷组合,根据初始伪距值计算宽巷模糊度初始值,并解算基线向量候选值;通过模糊度函数法对候选值进行判决,得到最优基线向量,解出宽巷模糊度;最后以得到的最优基线向量为初始基线向量,利用B_1频点观测值形成2个双差观测方程,解算B_1频点模糊度,进行舰艇定姿。利用北斗实测数据进行仿真验证,结果表明该方法解算B_1频点模糊度成功率高,确定的航向角标准差为0.16°,纵摇角标准差为0.07°,是一种高效快速的舰艇定姿算法。     

基于Windows CE系统的船舶定向装置研究

简述了以GPS载波相位解算船舶定向的原理和实现方法。在利用双差模型求解船舶姿态角的过程中,通过一种快速求解整周模糊度的方法,缩短了初始整周模糊度的求解时间;并在此基础上,构建了基于ARM的双GPS接收机船舶定向装置的嵌入式硬件平台和软件系统。最后,通过静态和伪动态实验证实了本系统的可行性。     

基于GPS舰船定向算法的分析研究

简述了利用GPS载波相位技术进行舰船定向的原理,比较了目前已有的多种定位定向关键技术--整周模糊度求解的算法,结合各种算法的优缺点,提出了一种适合于舰船定向的整周模糊度方法.该方法结合最小二乘法和LAMBDA法的优点,减少了备选整周模糊度的组合数,并采用多种约束信息来剔除不正确的模糊度组合,最后给出了系统软件的设计方案.     

一种动态对动态相对定位模型及试验研究

传统的相对定位通常需要一个或多个位置固定的参考站,在一些特殊的应用场合参考站也处于运动状态。针对这种问题,给出了一种附加基线长度约束条件的三天线配置下的动对动相对定位模型,分析了该模型下模糊度和基线的求解方法,采用准动对动的试验方法,以海上航行实测数据解算三天线间的基线向量,以解算的动态基线长度误差分析动对动基线解算结果的精度,结果表明在该模型下的基线长度解算误差在5cm以内。     

基于优化旋转矢量双子样算法的捷联惯导姿态解算

在捷联惯导系统中,姿态更新算法会对导航精度产生至关重要的影响.旋转矢量法在抑制不可交换性误差及其累积效应方面具有显著的优点.为兼顾姿态解算的实时性与精确性,文中基于旋转矢量双子样算法原理推导其误差补偿项,并进行了圆锥运动环境下的算法优化,以提高算法的动态适应性,从而形成了优化的旋转矢量双子样算法.最后通过与传统四元数法进行对比分析,表明在捷联惯导姿态解算中,采用优化旋转矢量双子样算法不仅可较好满足系统实时性要求,同时还能较明显地提高解算精度.     

长基线浮标级联阵高精度跟踪定位算法研究

针对声速装订误差和阵位测量误差对长基线浮标级联阵定位精度影响较大的问题,提出了新型的等效声速预报模型和迭代声速修正定位解算模型.仿真和试验表明,采用该定位解算模型可有效提高长基线浮标级联阵的跟踪定位精度.     

基于ARM/Linux的嵌入式卫星定位平台设计及实现

针对多于4颗卫星的GPS导航解算及其在嵌入式平台上实现的问题,设计了接收机位置求解算法,在ARM平台上移植嵌入式Linux并实现嵌入式导航软件.首先分析了导航数据提取理论模型,基于最小二乘法设计了接收机位置解算算法.为满足便携性和可移植性,基于ARM9给出了嵌入式GPS导航解算系统平台,并在嵌入Linux系统下设计和开发了GPS导航解算软件.实验结果表明,基于最小二乘法的单点定位精度高,系统可靠性高,可移植性强.     

基于递推最小二乘卡尔曼滤波方法的模糊度解算

针对北斗动态定位,通过使用递推最小二乘方法,采用扩展卡尔曼滤波的方法估计模糊度浮点解,实现了利用多历元载波相位观测信息求解整周模糊度.通过模拟北斗观测数据进行仿真,可以得出扩展卡尔曼滤波的方法精度高,适合动态定位解算.