海上三维拖缆综合导航系统关键定位算法

综合导航系统是海上拖缆地震勘探作业的核心控制系统,在整个勘探过程中指引勘探船只行驶方向,控制地震数据采集系统、震源系统、拖缆定位与控制系统等协同工作,对地震勘探作业质量进行有效控制。高精度定位算法是该系统的核心技术之一。针对中海油田服务股份有限公司自主研发的"海途"海上三维拖缆综合导航系统开展关键定位算法研究,在声学数据预处理、定位网络解算和缆形解算等方面提出了一系列解决方案,并结合算例分析评估了算法精度。数值结果表明,基于该算法实现的海途综合导航系统定位精度与商用后处理软件对比,整体偏差优于5 m,能够满足海上拖缆地震勘探精度要求。     

基于多项式曲线拟合的海上地震勘探拖缆定位EI北大核心CSCD

海上拖缆地震勘探作业过程中电缆在形状上通常呈现为光滑的曲线,传统的拖缆定位大多基于坐标递推的数值方式,对声学距离、罗经鸟方位角等观测值的建模在理论上不够严密。为使观测值得到更加充分的利用,本文提出一种基于多项式曲线拟合电缆形状的平差定位模型。使用我国南海某工区海上拖缆勘探作业的实际数据进行测试,结果表明,本文模型估计的检波点位置精度约4.5 m,与传统模型相比精度最大改善率为58.1%,因此,本文模型能够更好地保障高精度海上地震勘探作业的顺利进行。     

国产尾标定位系统的研究及应用

对中国石油大学自主研发的全球卫星导航系统(GNSS)尾标定位系统的组成及运行原理进行了详细的阐述.介绍了该尾标定位系统在海洋拖缆作业中的应用,包括其核心软硬件的设计和主要工作流程.通过陆上模拟实验,对其电台传输距离和稳定性及定位精度进行测试,测试结果表明,尾标定位系统能够连续稳定地传输数据且能够实现厘米级的相对定位精度,可以满足实际生产中海上拖缆作业对导航定位的需求.     

兼容北斗系统的多基准站差分定位算法实验分析

集成定位的大众服务是北斗产业化的主要方向,针对目前服务大众的传统单站差分定位技术基准站单一、作用范围有限、随距离增加定位精度降低等问题。本文提出利用多个基站差分信息,根据流动站到基准站的距离,通过加权方法内插出流动站的改正信息,利用改正后的差分信息进行差分网定位解算的方法。通过多基准站差分定位网实验证明该方法能有效克服或降低了单基准站差分定位的不足,BDS单系统定位精度满足导航要求,大大提高伪距定位精度和整个系统的稳定性及可靠性。     

星基增强系统在海上探测作业中的应用

传统的单点实时定位简单灵活,但精度低,一般的差分定位需要布设基站,作用距离短。广域精密单点定位技术恰好集成了普通单点定位和差分定位的优点,克服了各自的缺点。通过星基增强系统的卫星信号代替地面GPS基准站的差分信号的方法进行海上探测作业,提高了作业效率,进一步证实了此方法的有效性。     

GPS手机的差分定位系统研究

提高GPS手机的定位精度具有很广阔的应用前景,本文研究GPS手机的实时定位差分系统的设计和实现方法。该系统采用基准站广播位置差分值、移动站实时处理的差分GPS方案,其主要优点是定位精度高、改正速度快、设备简单、操作方便;分析了位置差分GPS的定位误差,给出了测量结果。理论分析和测试结果都表明,该系统的差分定位精度比手机GPS直接定位相对提高31m左右,定位误差达4m左右,能够满足相关领域测量精度要求。     

历元间差分精密单点定位的精度分析

针对历元间差分精密单点定位技术用于地表形变监测的可行性问题,该文利用IGS跟踪站数据,对此方法的精度进行分析:借助自编程序,对IGS跟踪站不同采样率数据进行动态模拟的数据处理和误差统计,对历元间差分精密单点定位技术的精度进行比较和初步分析,验证GPS数据采样率对该技术定位精度的影响。实验结果表明,此方法能够满足地震等地质灾害引起的同震地表形变监测的精度要求。     

JSCORS系统下测量作业精度测试分析

CORS系统下测量作业的定位精度和稳定性等一直是系统建设中至关重要的环节,直接关系到GPS参考站系统在实际应用中能否提供精确、实时的定位信息。介绍在JSCORS系统下检验测量作业精度的几种测试方式,通过实测数据分析定位服务时效性、单点定位精度、动态精度、内外符合精度等能够满足规范及作业要求,说明CORS系统的稳定性及定位的可靠性,从而指导测绘工作实践。     

BDS/GPS实时动态网络伪距差分定位

针对基于单基准站的伪距差分定位方法中,随着流动站与基准站距离的增加,大气误差相关性减弱,定位精度将会降低的问题,该文采用网络伪距差分方法,利用网络将多个基准站的伪距改正数实时传输给流动站,并内插流动站改正数,提高定位精度的同时扩大差分范围。实验表明,该方法提高了常规伪距定位精度,实现了实时分米级定位,可满足大多数用户的导航定位需求。     

北斗/GPS海上实时PPP完好性监测及性能分析

实时精密单点定位(PPP)是一种经济高效的高精度海上定位技术。随着海上精密作业深入发展,除定位精度外,对于海上高精度位置服务的可靠性要求不断提高。精密单点定位完好性监测是海上精密作业高精度定位的可靠性保障。为此,通过构建接收机端高级自主完好性监测算法,建立严格完好性保障的海上精密单点定位误差界限,保障了海上多重干扰条件下的高精度定位可靠性性能。本文依托南海某DP动力定位钻井平台开展远海钻井作业,实测结果表明,北斗/GPS PPP收敛定位精度可达10 cm,危险误导信息概率满足10^-7水平,连续性风险概率满足10^-6水平。     

星站差分系统在远海岛礁测量中的应用

岛礁测量对于我国海洋国土管理具有重要作用。在无基础控制网的海域,利用星站差分系统可以高效完成测量工作,其精度能满足岛礁测量的相关规范要求。介绍了星站差分系统的基本原理,阐述了星站差分系统在远海岛礁测量中的应用,将其与传统的GPS测量方法进行了比较,分析了星站差分系统在远海岛礁测量中的优势,并进行了测量实验和精度分析。     

多功能一体化信标机在海洋施工的应用

勘察人员在海洋地质勘察测量放样时,采用的定位导航设备通常是分体式信标机。分体式信标机主要由天线头、电缆、主机、数据线电源线、计算机和电瓶6大部件连接组成。在实际生产时,连接天线头和主机的电缆经常受到海水腐蚀而损坏,应用过程中经常需要搬运诸多装备,尤其风浪较大时候,操作过程烦琐且不安全,经市场调查,国内尚无专门的主机-天线一体化信标机。在此背景下,勘察处计划开发一款便携、操作方便的一体化信标机来解决上述问题,该系统不需要架设基站,并通过信标来发射差分信号,在离岸较远的海域使用星站差分服务提供高精度位置结果。经测试验证发现满足工程精度要求,提高海上定位的效率和安全性。     

基于不同差分模式下手持式GPS平面定位精度的分析

以河南理工大学校区为试验区,运用天宝Geoxt手持机,分别对手持式GPS实时差分定位模式和事后差分模式定位精度进行分析比较,并得出结论,同时对周边环境和观测时长对定位精度的影响也进行了相关的分析。试验结论表明以上因素对手持G PS提高作业效率及定位精度是非常有意义的。     

BDS精密单点定位在海洋石油钻井平台动力定位系统的应用研究

深水动力定位(DP)石油钻井平台依赖于高精度的位置参考基准,精密单点定位(PPP)技术是提供海上高精度位置服务的首选方式。目前海上石油钻井平台DP系统所需的高精度位置参考基准以GPS为主。随着我国北斗卫星导航系统(BDS)的全球组网,BDS实时PPP必将为全海域作业提供自主高精度的位置参考基准。本文就自主研制的BDS实时PPP产品开展实船应用研究,并接入南海作业的某DP系统。结果表明,相比于国外同类产品,收敛后的三维位置差异性小于50 cm,接入DP系统后BDS与GPS信息所占的权值一致,验证了BDS单系统实时PPP在海洋石油钻井平台DP系统应用的可行性。     

GPS/BDS组合实时动态精密单点定位

针对常规模式下。单系统实时精密单点定位精度受接收机环境和可视卫星数量影响严重等问题,研究了GPS/BDS双系统实时精密单点定位,采用非差无电离层组合载波和伪距观测值,详细推论了Kalman滤波参数估计方法的基本原理,并利用其进行参数估计,最后通过IGS站和实测数据进行了实时PPP实验,实验表明:GPS/BDS双系统定位模式较GPS单系统有明显改善,在E、N、U方向收敛后RMS值分别达到0.125 m、0.117 m、0.289 m,较单系统在各方向分别改善了11.9%、18.1%、22.5%。证明了GPS/BDS实时PPP能够达到分米级到厘米级定位精度。     

基于北斗卫星导航系统的远距离海洋工程高精度定位技术

随着远距离海洋工程项目的不断展开,对北斗高精度的定位需求越来越迫切,而远海地区常规地基增强建设及差分传输方式无法实施。为解决远海北斗高精度定位的难题,本文采用北斗卫星导航系统（BDS）的短报文功能进行精密单点定位误差改正数的播发,向观测用北斗卫星终端发送精度较高的卫星钟误差、星历误差改正值,实现了北斗卫星改正信息的远程传输,传输距离被大大拓展,不再受地域的限制,并大大提高了北斗系统定位精度,为北斗技术在海洋工程中的应用拓展了空间。     

基于ORB-SLAM2算法的水下机器人实时定位研究

随着近几年视觉SLAM的快速发展,为机器人、无人机、汽车等导航定位提供了更多选择。针对当前水下机器人定位技术存在的系统复杂、操作难度大等问题,本文提出了一种基于ORB-SLAM2算法的水下定位方案。利用单目相机作为传感器,构建了单目视觉SLAM水下机器人定位模型,完成像素坐标系到世界坐标系的转换,介绍了ORB-SLAM2算法定位涉及的关键技术。通过水下理想环境试验,对ORB-SLAM2算法在水下定位性能进行了综合评价,通过海洋环境试验证明ORB-SLAM2算法可以有效对水下机器人进行实时定位。     

VLBI在探月卫星定位中的应用分析

中国实施的"嫦娥"探月工程中,探月卫星的定轨测控系统由我国现有的S频段航天测控网(USB)和甚长基线干涉测量(VLBI)系统组成。系统中,VLBI技术主要为绕月卫星定轨提供卫星的角位置。本文分析了在探月项目中,VLBI单点定位的必要性。探讨了VLBI技术用于探月卫星单点定位的基本原理及其实现方法。通过算例对模拟数据进行处理,检验了方法的正确性。对结果进行分析,得出一些结论。