差分GPS水下立体定位系统

差分GPS水下立体定位系统包括GPS差分基准站、GPS浮标、水下收发机、船基控制中心四部分。差分基准站提供GPS差分改正,实现浮标内置GPS高精度实时定位。GPS浮标完成水上和水下的集成,检测水下收发机发射的定位信号并测量信号到达的时间,同时将各种数据发送到船基控制中心。船基控制中心接收各个浮标的数据后实时解算水下收发机的位置,同时将结果发送给水下收发机。本文首先对系统的总体构成和各个部分的功能进行了介绍,然后详细推导了系统定位算法,最后结合系统试验情况给出了系统试验精度统计结果。     

GPS激光测距动态定位系统的数据采集及管理

GPS激光测距动态定位系统是激光测距与GPS定位系统的集成应用,通过测设测点坐标与目标点斜距信息,运用空间测边交会方法进行定位。本文阐述了GPS激光测距系统的定位模式,数据管理及在数据实时处理中的应用。GPS激光测距动态定位系统所有数据都是通过串口发送到计算机。合理、高效地从接收到的数据中分离出各个模块的数据是实现系统稳定工作的关键。本文提出基于内部循环结构对多串口的数据分离和同步数据提取算法,实现了多通道串口数据管理及实时处理,软件运行的结果显示该算法高效地为主动定位系统的状态监视和定位解算提供了正确的数据。     

差分GPS水下立体定位导航系统的时间测量

差分GPS水下立体定位系统是通过测量同一水声信号到达不同浮标的时刻,计算水下收发机到各枚浮标的距离差,实现水下立体双曲线交会定位的。本文对水下立体定位导航系统的数学模型进行了推导。根据差分GPS水下立体定位导航系统的要求对GPS接收机时钟同步进行了详细分析,同时对GPS接收机接口数据输出和支持的三种时间测量方案进行了介绍,并对时间延迟进行了分析。     

海浪对GPS浮标性能的影响分析

水下GPS定位技术是国际上近几年发展起来的高新技术。由于承载GPS接收机的浮标受海浪的影响,使得GPS接收信号附加了海浪的影响信号,最终影响到水下目标的精确定位。根据海浪的一般情况,主要分析了海浪对GPS浮标定位的影响,并建立了存在海浪影响的GPS浮标接收信息的数学表达式,最后给出了解决这一问题的建议。     

水下GPS系统的时间同步标定研究与试验

本文从水下GPS系统的定位原理出发,阐述了时间同步的重要性。利用GPSRTK共视法,通过GPS接收机的1PPS时间同步和触发式时间同步的标定试验,证明了GPS接收机时间同步的精度可以达到几十个ns,可以作为水下定位的时间基准;同时对GPS浮标设计了全新的安置方式,实现了GPS浮标的时间同步标定,完成了GPS浮标的时间同步稳定性的试验,实现了GPS浮标相对钟差的高精度。     

差分GPS水下立体定位系统的迭代算法分析

差分GPS水下立体定位系统通过将差分GPS定位技术和水下声学定位技术进行集成,实现高精度水下定位。本文基于差分GPS水下立体定位系统的基本观测方程,简要介绍了迭代法的基本原理,从双曲线差分定位观测方程出发,使用求解非线性方程组常用的牛顿迭代法构造迭代方程式,并用实测数据验证了该算法的可行性。     

水下DGPS定位系统可定位范围分析

水下DGPS定位系统是我国近些年研制的一套水声定位系统,该系统经过了在三亚、抚仙湖等地区的试验,得到了较高的定位精度.利用Argo浮标剖面数据,将海水视为水平分层均匀介质,计算声速剖面,根据Snell定律从理论上推出了理想情况下水下导航定位系统中浮标的可布设范围和水下DGPS定位系统浮标阵的可定位范围.     

GPS一机多天线控制器

由河海大学何秀风教授和香港理工大学丁晓利教授联合研制成功的“GPS一机多天线控制器”,是将无线电通讯的微波技术、计算机实时控制技术和GPS定位算法有机的结合,仅用一部GPS接收机互不干扰地接收到多至20个GPS天线传输来的信号,通过后处理软件包实现精确定位。本产品的最大优点在于用一个天线来替代一台GPS接收机,大大降低了系统的成本,并通过我们的定位算法实现2mm的定位精度。     

GPS数据实时通讯中数据解码问题的算法研究

在GPS测量工作中,经常需将测量数据进行实时的传输和处理。然而,GPS测量数据的实时处理是以其正确解码为前提的。在分析串口通讯中数据传统解码算法的基础上,提出了一种直接基于字节数据的实用算法。通过对Ashtech UZ-12型GPS接收机实时传输数据解码试验,证明此算法是一种简单、高效、易于通过编程实现的GPS数据解码算法。     

DGPS水下立体定位系统的解析求解算法

差分GPS水下立体定位系统通过测量目标到两个浮标的距离差来进行空间定位,由于这种双曲线定位模型在进行迭代计算时容易发散,所以本文根据空间浮标和目标的空间几何关系,提出了一种空间双曲线交会的直接算法,该方法能够直接求解目标点的空间坐标,且不存在定位结果的发散问题。     

Accurate absolute GPS positioning through satellite clock error estimation

 An algorithm for very accurate absolute positioning through Global Positioning System (GPS) satellite clock estimation has been developed. Using International GPS Service (IGS) precise orbits and measurements, GPS clock errors were estimated at 30-s intervals. Compared to values determined by the Jet Propulsion Laboratory, the agreement was at the level of about 0.1 ns (3 cm). The clock error estimates were then applied to an absolute positioning algorithm in both static and kinematic modes. For the static case, an IGS station was selected and the coordinates were estimated every 30 s. The estimated absolute position coordinates and the known values had a mean difference of up to 18 cm with standard deviation less than 2 cm. For the kinematic case, data obtained every second from a GPS buoy were tested and the result from the absolute positioning was compared to a differential GPS (DGPS) solution. The mean differences between the coordinates estimated by the two methods are less than 40 cm and the standard deviations are less than 25 cm. It was verified that this poorer standard deviation on 1-s position results is due to the clock error interpolation from 30-s estimates with Selective Availability (SA). After SA was turned off, higher-rate clock error estimates (such as 1 s) could be obtained by a simple interpolation with negligible corruption. Therefore, the proposed absolute positioning technique can be used to within a few centimeters' precision at any rate by estimating 30-s satellite clock errors and interpolating them. Received: 16 May 2000 / Accepted: 23 October 2000     

基于卡尔曼滤波和改进DBSCAN聚类组合的GPS定位算法

实时获取智能移动终端的地理位置信息是增强现实（AR）实景智能导航系统实现的关键,为了提高智能终端GPS定位的精度,提出了一种基于卡尔曼滤波与改进的具有噪声的基于密度的聚类方法（DBSCAN）结合的GPS组合定位优化方法. 通过对GPS系统采集到的位置坐标数据进行卡尔曼滤波,去除较大的数据波动,控制定位误差范围,采用DBSCAN聚类算法进行分类去噪和二次聚类,对类中数据求得算术均值和类间数据总数进行加权求重心,确定位置坐标. 实验结果表明,提出的算法能有效提高GPS单点定位精度,减少定位误差,同时很好地满足了AR实景智能导航系统实时性和鲁棒性的要求.      

Elements and Experiments of Shenzhen Continuous Operating Reference Stations （SZCORS） System

Real-time kinematic GPS precise positioning has been playing an increasing role in both surveying and navigation. Based on the city‘s fibre LAN network, Shenzhen Continuous Operating Reference Stations (SZCORS) system has been established and consists of GPS reference stations, system control center, user‘s data center, and real-time datacom network. The SZCORS system provides users the real-time centimeter positioning or post-processing millimeter positioning. This paper makes discussion on the structure of SZCORS system. Some experiments have been made to test the usablity, and then the data has been analyzed.     

GBAS testbed development in Taiwan with a prototype GPS/GBAS receiver

In this paper, we present the development of a local area differential GPS testbed of the ground-based augmentation system (GBAS) as the future airport navigation facility in the Taipei Flight Information Region (FIR) in Taiwan. The testbed is mainly a GBAS ground facility, which consists of a ground station, three GBAS receivers, and a VDL (VHF data link) broadcast antenna. We also present an airborne GPS/GBAS prototype receiver in this paper. The airborne subsystem (a GPS/GBAS receiver) receives the correction messages from the ground subsystem to perform a differential GPS (DGPS) positioning. In order to provide an ILS-look-alike approach and landing, the output messages of the airborne receiver are packed in an ARINC 429 format. The proposed airborne system has a software-based global navigation satellite system (GNSS) receiver structure.     

CCD推扫成像方式下星载GPS对地定位的模拟试验研究

从理论上分析了利用遥感信息对地动态定位精度问题。用模拟数据推算了ＣＣＤ推扫成像方式下，星载ＧＰＳ天线定位精度对定位的影响；并用同一组试验数据按三种方案（①只用地面控制点而无ＧＰＳ观测值，②只用ＧＰＳ观测值而无地面控制点，③ＧＰＳ观测值加地面控制点）进行了对地定位精度的比较；同时考虑了ＧＰＳ天线中心与ＣＣＤ扫描中心间的转换以及ＧＰＳ观测值所在地心直角坐标系与光束法平差所在局部切面坐标系之间的转换．     

基于GPS/GSM车载监控系统的应用研究及嵌入式终端实现

GSM技术、GIS技术与GPS技术相结合开发智能的适于民用的车辆定位监控系统有着广泛的应用价值,本文在讨论了车载监控系统应用的基础上,介绍了嵌入式智能终端的实现。车载智能终端有GPS接收器和GSM收发系统,利用GPS准确获得车辆的位置、速度等信息,利用GSM网络实现车载终端与监控中心之间的通信,最后将目标显示在计算机的电子地图上。     

基于PPP技术的GPS浮标海啸预警模拟研究

提出了利用精密单点定位（precise point positioning,PPP）技术进行海啸预警的方法,并利用TriP软件对实测浮标数据进行了处理,将得出的海面高数据和海啸波模型叠加进行了模拟分析。仿真结果表明,利用精密单点定位技术进行海啸预警,能够监测判断海啸的发生,并获得海啸波到达海岸的波高和时间,提供一定的预警信息。     

电子地图技术在航标遥控监测系统中的应用

对航标的工作状态、空间定位进行远距离全天候监测与遥控,是提高航务管理水平、高效率保障航道安全的重要技术手段。电子地图在该监控系统中可提供航标等助航设施的定位背景和空间相关信息的查询、分析与远程信息的表达。本文基于一个实际系统的研制,详细讨论了服务于航标监测的电子地图的关键技术,包括国际电子海图S57、S52标准在内河河道图表达中的扩展与应用、空间数据组织、航标工作状态空间位置变化,在电子图中的实时表达以及监控信息的后处理分析等。