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。     

多通道GPS浮标接收机数据管理

差分GPS水下立体定位系统所有数据都是通过无线电台发送到船基控制中心,船基控制中心通过一个多通道浮标接收机同时接收所有浮标数据,并将所收到的数据通过串口发送控制中心的计算机。合理、高效地从接收到的数据中分离出各个浮标的数据,并从单浮标数据中分离各个数据语句是实现系统稳定工作的关键。本文提出基于链表、队列数据结构的多通道浮标接收机的数据分离和同步数据提取算法,实现了多通道GPS浮标接收机数据管理,软件运行的结果显示该算法高效地为水下GPS定位系统的状态监视和定位解算提供了正确的数据。     

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。     

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。     

差分GPS水下立体定位系统浮标姿态的测量

三维数字罗盘可以实时输出载体的二维姿态和地理方位角。在差分GPS精密水下立体定位系统中,可以用于GPS浮标姿态测定,进行GPS天线坐标实时三维改正。本文对三维数字罗盘工作原理进行了简要介绍,并针对三维数字罗盘与GPS同步问题进行了详细分析,同时给出了GPS天线坐标改正公式。     

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。     

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。     

单浮标拖缆监测的水下GPS定位技术

针对目前国内外水下GPS定位技术的应用特点,该文提出了一种基于单浮标拖缆监测的水下GPS定位技术。此技术包含GPS智能浮标、拖缆和监测系统3个主要部分。监测系统采集拖缆的形态数据传送到GPS智能浮标;浮标结合自身GPS坐标计算水下被跟踪目标位置。给出了定位计算的数学方法,即以拖缆监测数据为基础,利用三次样条插值原理求拖缆线型曲线方程,得到水下目标位置。对40m长拖缆实例进行了计算,验证了其理论可行性。此定位技术的主要特点是不受水域范围限制且具备一定的定位精度和可靠性。     

中等距离GPS相位平滑伪距差分动态定位精度的测定

GPS相位平滑伪距差分动态定位可用于精度要求较高的水深测量、勘界测量以及土地调查测量等场合。在应用前需对其所能达到的定位精度进行认真的测定,着重对事后相位平滑伪距差分模式下的单频GPS接收机定位精度进行测定,测定结果表明30 km之内单频GPS接收机事后相位平滑伪距差分动态定位点位中误差小于0.8 m。此研究成果已应用于国土资源调查中。     

数字水果湖水下地形和淤泥厚度测量

阐述了采用GPS接收机和双频数字测深仪 ,以伪距差分实时定位测量模式施测水果湖水下地形和淤泥厚度的全过程和若干技术问题 ,所得结果对水果湖的治理提供了可靠的资料 ,指出了武汉市湖泊治理的迫切性     

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。     

基站差分系统在公路地籍测量中的应用研究

RTK测量具有实时性好、精度高、速度快等优点,是常规测量所无法比拟的,RTK已经作为快速采集数据与定位的有效工具,但在山区线路测量中仍受到许多限制,尤其是无线电传输距离的限制。详细介绍了基站GPS差分系统的特点,并在实际工程应用中对其精度和有效距离进行了探讨。     

GPS与TPS集成超站仪的数据转换研究

在讨论GPS与TPS两大测量技术特点的基础上，研究了两者的集成技术和数据转换问题，重点是如何利用GSP技术实时求得TPS的测站空间直角坐标，再通过合适的数学模型转换为地方坐标系的二维直角坐标和正常高。将GPS接收单元集成到TSP上构成超站仪测量系统，可以实现测站点与碎部点的同步测绘模式。     

GPS在外弹道测量中的应用

通过对全球定位系统（GPS）伪距导航定位原理的深入研究，探讨了GPS用于飞行器外弹道测量的两种工作模式和相应的特点及应用领域。通过实测数据计算表明，GPS弹道精度优于常规弹道精度，GPS用于外弹道测量系统具有可行性和实用性，有很好的应用前景。     

多传感器与道路网数据用于汽车导航的研究

对车载导航系统中GPS接收机，车论计数器和电子罗盘传感器数据与导航电子地图所提供的道路网络数据进行了综合处理，建立了道路网络数据的网络拓扑关系，在此基础上提出了基于道路网络拓扑关系，利用GPS接收机，车轮计数器和电子罗盘传感器对汽车进行实时定位的算法。最后，对导航中汽车的定位误差进行了分析。实验证明，GPS接收机，车轮计数器和电子罗盘传感器与道路网络数据综合，在导航过程中能够补偿GPS信号技失，实时、高精度、高可靠性地确定汽车的位置。     

CORS环境下GPS RTK测量时的坐标系统及相互转换

GPS定位技术已经被广泛地运用并发展成为一个真正的三维测量工具。GPS CORS系统是GPS的连续运行参考站,是在一个城市、一个地区、或一个国家范围内,根据要求按一定距离间隔,建立常年连续运行的若干个固定GNSS参考站,组成的网络系统。本文通过对GPSRTK测量中遇到的不同坐标系统的分析,阐明了不同坐标系统之间数据转换的本质。结合在生产中使用的GPSRTK设备,说明了WGS-84坐标系向地方坐标系转换的一般过程和注意事项;对GPSRTK测量中遇到的不同坐标系统,进行理论上和实践上的研究,达到了预期效果,掌握了中海达V8GNSS RTK接收机在GPSRTK测量中的使用问题。