一种改进的基于GPS某型舰船姿态解算算法

载波相位GPS测姿实施中,其姿态解算是核心技术之一,目前有多种姿态解算算法,其中对于单基线姿态测量,直接算法因具有原理简单、计算速度快、实时性好等特点被广泛应用。但在舰船测姿实施中,对姿态角的测量会产生一定的误差。采用直接算法在解算中没有对粗大误差和GPS信号缺失进行处理,使得解算结果误差较大。因此提出一种改进的舰船姿态解算算法即基于自适应卡尔曼滤波的姿态解算算法。建立航向角和纵摇角的解算模型,从理论上推导了基线越长,航向角测量精度越高;航向角的解算精度比纵摇角的解算精度高;基于自适应卡尔曼滤波的姿态解算算法的解算精度比直接法的解算精度高。通过仿真实验,对上述推理进行验证,航向角的解算精度比纵摇角的结算精度高出一个数量级;改进算法的解算精度比直接算法的解算精度高出一个数量级。     

基于GPS基线向量的舰载火箭弹姿态测量方法

提出一种利用GPS载波信号相位差测量技术进行实时确定弹体姿态的方法。通过对载波相位差测量航向和姿态原理的分析,建立GPS姿态确定的单差模型,推导采用GPS多天线姿态测量技术实时获取弹体飞行姿态的解算算法,应用最小二乘法估计解算基线向量,然后对GPS姿态估计算法进行仿真计算。仿真结果验证了模型、算法的正确性和有效性。     

基于GPS基线向量的舰载火箭弹姿态测量方法

提出一种利用GPS载波信号相位差测量技术进行实时确定弹体姿态的方法。通过对载波相位差测量航向和姿态原理的分析,建立GPS姿态确定的单差模型,推导采用GPS多天线姿态测量技术实时获取弹体飞行姿态的解算算法,应用最小二乘法估计解算基线向量,然后对GPS姿态估计算法进行仿真计算。仿真结果验证了模型、算法的正确性和有效性。     

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.     

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。     

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.     

惯导辅助的GPS船舶测姿系统关键技术研究

针对现有的多种周跳检测与修复、整周模糊度求解算法以及单纯GPS测姿和单纯惯导测姿的优缺点,提出了一种适合船舶姿态测定的方案。该方案结合平差原理和多普勒信息处理周跳,并对LAMBDA算法进行了改进和优化,采用多种约束信息来剔除不正确模糊度组合,最后采用基于Kalman模型进行陀螺与GPS航向角数据融合。实验结果表明,在0.497m基线条件下,航向角精度优于0.3°,俯仰角(横滚角)测量精度优于0.5°。     

基于测姿GPS及电子罗盘组合的姿态估计算法

针对低成本姿态测量应用需求,研究了由测姿GPS与电子罗盘组合的姿态估计算法。以捷联姿态误差模型为基础,利用等效倾角误差表示姿态误差,引入角速率误差作为状态参量,通过四元数微分方程推导等效倾角误差传递模型。从GPS双差载波相位测量方程和电子罗盘地磁矢量方程出发,从观测量的物理意义出发推导了等效倾角误差为状态参量的非线性观测方程。采用扩展卡尔曼滤波对姿态参数进行状态估计。车载实验表明该算法能够有效地提高姿态测量精度和系统的鲁棒性,具有较好的实用性。     

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。     

基于GPS多天线的载体姿态测量技术研究

利用GPS进行载体姿态测量是近年来新发展起来的一项GPS应用技术,并越来越多的应用于各行各业、航天等行业,尤其被用于舰船或飞行器姿态的确定。文中论述了应用GPS技术进行载体姿态解算的基本原理,并进行静态和低动态的实验。     

利用船载GPS姿态仪提高磁场的测量精度

舰船的磁场是舰船物理场的重要信息,对它的测量对研究舰船物理场的特征具有重要的意义。然而,在海水中舰船的磁场信息势必受到舰船姿态信息变化的影响,因此提出修正舰船姿态信息对磁场测量影响的方法。本文具体论述了用船载GPS姿态仪获取舰船姿态信息的原理和实现方法,并提出了用舰船姿态信息修正舰船磁场的计算方法,从而提高舰船磁场的测量精度。     

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。     

陀螺稳定平台姿态控制精度评定试验方法

陀螺稳定平台姿态精度评估是稳定平台姿态控制的关键技术之一。姿态控制精度的评定不仅仅取决于测量系统硬件设备的性能和精度,还与所采用的精度评定试验方法有关。针对大负载稳定平台姿态控制精度评估问题,论文对陀螺稳定平台误差机制进行了分析,设计了基于激光传播特性的高精度光学测姿系统及相应试验方案,对陀螺稳定平台静态、动态环境下的姿态控制精度进行了评定试验,对试验结果进行了分析。试验结果表明,该光学测姿系统具有较高的测量精度,实用性好,可推广性强。     

科研软件与商用软件在长江干流航道GPS测量控制网数据处理中的结果分析

利用GPS静态观测组成的同步环,当采用高精度的科研软件与常用商用软件解算基线时,由于解算基线向量的数学模型不同,致使其方差阵不同,前者解算的方差阵结构完全、严密。在进行GPS网平差时,两种软件在同种情况下的平差结果也有所差别。本文利用长江中下游航道一特大型GPSC级测量控制网的观测数据,着重将两种软件解算的基线和网平差结果进行了比较分析,得出了一些有益的建议和结论。     

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。     

舰船综合导航系统多通道数据测试及精度评定系统

针对综合导航系统信息种类繁多,测试困难的特点,以Labview为软件开发平台设计了舰船综合导航系统多通道数据采集及精度评定系统。根据系统信息输出协议,设计了系统数据解码和误码检测算法,实现了综合导航系统输出数据的实时、准确采集。针对综合导航系统各分系统的信息种类和误差特性不同,利用采集的GPS卫星导航设备的速度、位置输出为参考,以MS860测姿系统的输出为姿态参考,设计了惯导系统、平台罗经等自主性导航设备精度评定算法,对其精度进行评定。系统成功应用于某新型惯导的精度评定海试试验。     

区间平滑在船用INS/GPS姿态组合导航系统事后评估中的应用

组合导航系统事后区间平滑算法处理数据精度较在线滤波算法高,通常以经过事后处理的惯导状态信息作参考,对中低精度的舰船导航设备工作性能进行评估。在以速度、位置作为观测量的INS/GPS量测方程的基础上,增加姿态外部修正信息,采用固定区间平滑算法进行处理得出高精度的评估数据,进而分析舰船导航设备的数据输出精度。仿真分析结果表明,增加姿态信息并结合固定区间最优平滑算法的处理方法,可以使系统的姿态测量精度获得大幅度提高,并能克服最优滤波对平台误差角初期估计精度低的缺点,可以作为一种评估舰船导航设备工作性能的事后分析方法。     

GPS船体姿态测量技术研究

此文论述了应用GPS技术进行船体姿态解算的原理,介绍了基于当前技术的可行测量方法,对影响测量精度的几种误差源进行分析,并提出了系统软件设计的方案及系统设计时应注意的问题。     

探索滑坡监测GPS测量精度

GPS具有高效率、全天侯的优点,其精度能否满足滑坡监测各项指标要求,是实际工作中面临的难题。只要从选点、外业观测、基线解算和平差各个环节进行控制,可提高GPS测量精度,从而为滑坡的预测预报及工程治理提供可靠的资料和科学依据。     

山区河流GPS-RTK水深测量姿态改正研究

针对GPS-RTK水深测量时测船姿态对测量精度的影响,结合山区河流大比例尺测图的特殊情况,通过对GPS天线船体坐标系VFS、换能器船体坐标系VFS与地理坐标系GRF的转换等测船姿态改正的数学模型分析研究,为正确认知、应用GPS-RTK水深测量姿态误差改正提供一些有益的结论。