GPS航姿测量中广播星历的数据处理与分析

在GPS航姿测量的算法研究过程中，卫星位置的计算具有非常重要的意义。广播星历是卫星位置计算的数据基础。本文给出了卫星位置计算的整个过程的流程图，数据处理采用RINEX标准输入格式，所得结果形象直观便于分析。还给出了一种选择最优星座的方法，作为试验算例，最后给出了GPS航姿测量中最优星座的选取结果。     

GPS在航潮位测量中的关键技术研究

在传统潮位测量方法缺陷分析的基础上,提出了在航潮位测量思想。为了获得高精度的在航潮位测量成果,对利用GPS RTK/PPK技术进行潮位测量和数据处理中的关键问题进行了深入的讨论。这些关键问题主要有姿态改正、GPS高程质量控制、垂直基准转换、基于信号的在航潮位提取。在姿态改正中,详细的给出了姿态改正的计算模型;对于GPS RTK/PPK高程数据存在的异常的问题,给出了Kalman滤波以及Heave修正的方法;为使GPS在航潮位研究实用化,对验潮中垂直基准的转换问题进行了深入的研究和讨论,最后给出了无缝垂直基准的概念和转换思想;利用信号处理理论,基于Butterworth滤波器,提取出了潮位,并将GPS潮位与潮位站潮位进行了比较,获得了理想的结果。     

基于两台双天线GPS测向单元的靶船测姿方法

介绍了GPS侧向单元CrescentVectorModule性能,给出了一种利用两台GPS侧向单元测量靶船姿态的硬件与软件实现方法,给出了标校方法和测量精度。根据测试方案实现的测姿平台在海上试验的实际应用中取得了很好的效果。     

GPRSTK在航潮位测量及在天津新港航道的实现

在分析传统潮位测量方法和潮位模型缺陷的基础上,给出了GPS在航潮位测量方法。基于GPSRTK动态定位技术,系统地研究了GPS RTK在航潮位测量、数据处理的基本理论和流程,并对潮位测量和数据处理中的GPS RTK高程质量控制、姿态改正、动态吃水改正、潮位提取、垂直基准转换5个关键问题进行了深入研究,最终确定了测量船测量期间的在航潮位。将这些研究成果应用到天津新港航道的在航潮位试验中,2 d的试验结果表明,GPS在航潮位测量方法相对传统的潮位测量方法在实施的简便性、精度等方面具有较大的优越性。鉴于该方法的特点以及航道的特点,建议该方法广泛推广应用于航道在航潮位测量中。     

舰船GPS航姿测量技术研究

本文介绍了全球定位系统(GPS)在舰船航姿测量系统中的应用及发展简史,重点论述了应用GPS载波相位差技术进行航向姿态解算的原理、存在的主要问题及解决方法.最后指出了利用GPS系统与惯性导航系统相组合,研制导航和定姿一体化、微型化的综合智能系统这一发展前景.     

GPS舰船测姿系统的天线布局研究

GPS测姿是一种基于GPS载波相位测量的新技术,利用GPS测量舰船姿态具有良好的应用前景。GPS测姿的精度与基线的长度和基线夹角密切相关。介绍了用GPS测量舰船姿态的基础概念和基本原理,用直接法对舰船的姿态角进行解算,在此基础上,推导了姿态解算的误差估计模型,分析了GPS测姿精度与基线长度和基线夹角的关系,发现适当增加基线长度,并使2条基线正交分布,可以提高舰船姿态的测量精度。最后用仿真试验对推导结论进行验证,试验结果与推导的结论一致,为GPS测量舰船姿态的天线布局提供理论参考。     

舰船GPS航资测量技术研究

本文介绍了全球定位系统（GPS）在舰船航姿测量系统中的应用及发展简史，重点论述了应用GPS载波相位差技术进行航向姿态解算的原理，存在的主要问题及解决方法，最后指出了利用GP系统与惯性导航系统相结合，研制导航和定姿一体化，微型化的综合智能系统这一发展前景。     

微机电系统在船舶航姿测量系统的应用

航姿测量系统可以采集船舶的航向、方位、水平姿态等信息,对船舶导航、舰载飞行器着舰、导弹引导等有重要的作用。传统的船舶航姿测量采用陀螺仪等传感器件,通过采集船舶的角速度得到姿态角,该测量方式的动态特性好,但存在成本高、集成度低、自动化程度低等问题。随着嵌入式芯片和微机系统的发展,基于嵌入式处理器的船舶航姿测量系统被开发出来,该类型的航姿测量系统具有精度高、功耗小和自动化程度高的优点,应用越来越广泛。本文基于嵌入式芯片,设计和开发了基于微机电系统的船舶航姿测量系统,并对该系统的结构组成和工作原理进行介绍。     

MEMS航姿测量系统在航海领域的设计研究

航姿自动测量系统是当前船舶的重要助航设备之一,对于船舶的航行安全,自动驾驶等,具有重要的意义。针对当前航姿自动测量系统成本高,复杂性高的问题,本文提出一种基于低成本MEMS惯性和磁传感器的姿态和航向参考系统(AHRS),研究其在船舶航行领域中的应用,设计航姿测量系统中航向、姿态测量的数学模型。并通过实验证明提出的方法能够保持较高的工作稳定性和有效性。     

船体变形测量技术综述

讨论了船体变形产生的原因,对目前常用的船体变形测量技术研究现状进行了叙述和分析,主要介绍了偏振光能量测量法,大钢管基准法,双光源双CCD测量法,双频偏振光法,光栅法,液体压力测量法,摄影测量法,应变传感器测量法,多部位安装航姿系统,惯性测量匹配法,GPS测量法等,探讨了船体变形测量技术面临的问题和未来发展方向.     

GPS航姿测定方案及误差分析

该文提出了用两台ＧＰＳ接收机测量同一颗卫星所得的伪距差求算舰船的航向角和姿态角的方法，推证了航向角和姿态角的计算公式。通过误差分析，讨论了影响ＧＰＳ航姿测定的各项误差，提出了ＧＰＳ航姿测量方案。     

一种基于DSP的宽范围高精度实时数据采集系统的设计

在船用挠性捷联航姿基准系统中，如何保证大动态范围条件下的动调陀螺仪数字量化线路的准确性和实时性是其关键。本文详细介绍了一种基于TMS320VC5409DSP的大动态范围高精度数据采集系统，其动态范围优于140dB，其测量精度满足了航姿基准系统的数据采集要求。     

用于模拟军舰航姿的数字航姿模拟器

本文给出了数字航姿模拟器的完整设计方案;并对软件设计思想作了进一步的阐述.     

DSP技术在船舶导航中的应用研究

为了解决GPS定位可靠性差的问题，本文讨论了利用航位推算方法辅助GPS进行定位，从而弥补了GPS的缺陷。文中介绍了航位推算系统的原理和数学模型，给出了基于数字信号处理器（DSP）的航位推算系统的硬件组成和软件编程，最后实现了船舶导航的组合方法。     

磁阻传感器在载波相位测姿中的应用

GPS载波测姿精度高、启动快,但容易受干扰影响,存在固有的周跳现象.为此提出了一种利用磁阻传感器辅助GPS测姿的新方法,基于载波测量的双差方程,通过基线长度和磁阻航向的双重约束,提高模糊度估计的可靠性和测量的稳定性.实际测试结果表明,该方法有效地剔除了载波姿态测量的异常值,具有应用价值.     

论GPS罗经在通航安全评估实船试验等方面应用的先进性和可行性

水上水下活动通航安全评估需要通过实船试验来测定船舶精确航迹线和操纵性要素,据此分析该活动对通航安全的影Ⅱ向。但传统方法和普通GPS均无法满足要求。北京星网宇达科技开发有限公司运用航空航天测控和卫星导航技术,开发出多天线GPS定位测姿系统。运用其中的XW—ADU3602屏显GPS罗经和XW—G15603MEMS惯性／卫星组合式航姿测量系统,探索在内河水上水下活动通航安全评估实船试验中作为船舶操纵性参数的测试和动态纪录设备,取得了较高精度的航向、速度向、漂角、速度及航迹纪录曲线,通过计算机分析,得到了较高精度的船舶操纵性参数（冲程、测速、舵效、旋回要素、操纵性指数K、T值等）和分析曲线,为内河船舶在横流中进出船闸引航道、靠离码头、     

舰载捷联式电子罗盘航姿估计新算法

捷联式电子罗盘以其低成本、固态化、小型化、数字化等特点正在获得越来越广泛的应用。本文针对舰载捷联式电子罗盘现有算法的不足,在保持自主测量的前提下,提出了一种新的航姿优化递推估计算法。该算法采用卡尔曼滤波框架,利用Unscented变换(UT)传递随机变量经非线性变换后的统计特征量以实现测量更新。与传统的捷联式电子罗盘航姿测量方法相比,本文所提方法可以明显提高捷联式电子罗盘的航向姿态测量精度,并能同步提供姿态速率信息。     

基于多天线的船体总段相对位姿测量方法

应用GPS载波相位测量技术,测量安装在船体总段上的GPS天线阵列的相对位置,根据多基线矢量的空间关系,得到船体移动段和基准段之间的相对位姿参数,依照船体总段姿态调整控制模型,实现船体总段自动合拢.     

基于四元素的扩展卡尔曼滤波航姿参考系统算法设计

为了优化飞行姿态信息,设计一种适用于捷联式航姿参考系统的九态扩展卡尔曼滤波算法,得到最优估计。为了验证此EKF算法的可行性和滤波效果,采用AHRS300惯性测量单元的数据进行MATLAB滤波算法仿真,把感器采集数据平滑计算后,建立精确的MATLAB算法模型作为参考。把两种结果作差比较,计算姿态角误差。从仿真结果可以看出,所设计的算法能够获得较好的姿态角精度,证明此扩展卡尔曼滤波性能良好。     

一种基于航位推算的水下机器人导航算法

本文针对智能水下机器人(AUV)导航信息较少的特点,进行了基于航位推算的AUV导航系统研究.首先利用传感器信息进行了航位推算,然后建立了基于一阶时间相关函数的辛格模型,利用强跟踪卡尔曼滤波算法对推算结果进行了次最优估计,提高了系统的跟踪能力,改善了导航精度,同时对GPS数据进行了野值剔除.松花湖上的试验结果验证了算法的有效性.