一种海洋潜标适用的新型GPS信标机

本研究设计了一种潜标适用的新型信标机,它集成了GPS模块、数传模块、微处理器和压力开关等部件,可有效提高潜标回收过程中的目标定位能力。该信标机安装于潜标主浮体,通过压力开关控制电源。当主浮体位于海面时,信标机处于工作状态,它可以不断地将GPS位置数据通过无线传输方式向外发送,配套的接收端可以将接收的位置信息直观地显示在...     

一种低功耗海洋定位信标的研制与应用

研制了一种低功耗的定位信标,用于长期服役于水下的海洋仪器回收出水后的定位搜寻工作。信标基于GPS射频组件开发,与仪器固定在一起,待整体浮出水面后,会启动位置信号发送程序,通过电信网络,将该信标的实时位置发送至终端。经测试表明,信标性能可靠,可为海洋仪器的安全工作和顺利回收提供保障。     

适用于中国近海观测研究浮标的北斗/GPS双模信标系统的研制与应用

为了提高海洋观测研究浮标在位运行的安全性,自主设计了一种北斗/GPS双模定位信标。该信标采用传统的GPS技术进行定位结合“北斗”卫星特有的报文通信和定位功能,通过解决传统GPS信号盲区问题,为中国近海海洋观测研究浮标安全运行提供了更加有力的保障,同时提高了数据保密能力。该系统采用外部供电和内部自主供电相结合的模式,即使外部供电中断,也可保证正常运行不低于1 a,而且基本上不需要对信标进行专门维护,大大降低了运行和维护成本。与该信标配套的岸站管理系统具备发送和短信和邮件报警的功能,可实现浮标运行状态实时监控。     

IMU/DGPS机载激光定位测量误差分析与估计

详细分析了IMU/DGPS机载激光定位测量的各种误差,着重讨论了IMU姿态测量误差对机栽激光定位的影响.根据实际可能的误差数据,并联合扫描角误差、测距误差和平台坐标系原点误差进行计算分析,得出了不同的量测误差对目标三维定位误差的综合影响.     

声学综合定位系统实时数据采集及处理

本文主要介绍用 IBM/PC 及接口技术,实现声学综合定位系统实时数据采集及处理的软硬件的设计思想。应用超短基线原理的声学综合定位系统安装在船上,借助 IBM/PC 机的丰富的软件资源、实现水下目标(信标或释放器)的定位和导肮。     

基于单水声信标距离量测的匹配定位方法

水声通信和测距能力是实现水下航行器准确定位的重要技术手段。当前基于水声定位的方法主要有利用测距和测向功能的水声定位技术以及水声测距辅助导航技术,二者的系统物理复杂度都比较高。本文提出了一种基于单水声信标距离量测的匹配定位方法,航行器在水声信标测距覆盖范围内,利用航行过程中多次测距信息构建测距圆序列形成位置约束,基于航位推算导航信息,将航行器在连续测距时间段内的相对航迹在圆序列上进行最优匹配,从而获得位置估计,通过对测距误差进行补偿可进一步提升定位精度。本方法所需物理系统结构复杂度低、可操作性强,仿真实验表明,该方法可以独立实现较高精度的定位。     

黑匣子搜索定位浮标设计与实现

根据黑匣子信标的特点,介绍了一种有针对性探测的黑匣子搜索定位设备的设计及实现过程。该黑匣子搜索定位设备采用剖面漂流浮标技术,通过加装水听器,实现对水下黑匣子信标信号进行区域定位和距离估算。发现目标后,自动上浮至水面,通过卫星将目标位置信息发往监控中心,实现目标快速搜索定位,节省人力物力,争取宝贵的搜索时间。通过原理样机的研制实现,经过相关的湖上验证试验表明,该型设备初步具备黑匣子探测能力。     

一种适用于高纬度船舶导航的横向地球坐标系

为了克服高纬度地区经线收敛引起的船用惯导系统无法准确定位的问题,提出将地球坐标系通过旋转构建一个横向地球坐标系,使得高纬度地区的船舶位置实际上是在一个矩形经纬网格区域内,并依据横向地球坐标系对船舶的位置和航向等信息进行计算,然后将计算的结果再变换到地球坐标系内,以此进行船舶的极区导航。理论分析证明,利用本文提出的横向地球坐标系能够对高纬度位置信息进行精确表示,能够满足高纬度地区的船舶导航的精度需求。     

ZGY1-1型灯光信标机简介

ZGY1-1型灯光信标机是根据海洋技术研究所千米潜标系统总体组提出的技术要求进行设计的。这里作为一种实用性产品介绍,供有关用户参考。 ZGY1-1型灯光信标机作为FSS1-2型千米潜标系统的示踪装置,能在水下50-200米深处潜放三个月。该装置一旦从水下返回到水面后,在光照度小于300勒克斯时即能连续发出双闪灯光信号,在光照度大于300勒克斯时,灯光将自动熄灭。因此该装置实际上也可作为其它海上固定目标和移动目标的示踪装置、     

无控制点条件下SPOT5卫星影像海上目标定位技术

对于海上目标的遥感影像定位,由于控制点获取的困难性严重影响了其发展与应用。研究了SPOT5卫星HRS立体像对的成像原理,通过一系列坐标系变换,构建了一种无需地面控制点的直接对地绝对定位模型。试验表明,在没有控制点的条件下利用SPOT5遥感影像进行定位,平面定位精度和高程定位精度均可以达到优于70m的水平,这对于海上目标定位具有很好的实用价值。     

基于北斗系统的VRS技术在定位中的应用

在实际观测中发现北斗系统定位误差中有系统误差存在,通过对定位模型的分析发现,这种误差是由于北斗系统几何观测图形不好所造成的。基于VRS技术的思想,提出利用位置差分法提高北斗系统的定位精度。     

Study mobile underwater positioning system with expendable and multi-functional bathythermographs

The purpose of the current study is to introduce a set of mobile underwater positioning systems (MUPS) that will enable non-offshore vessels to execute underwater missions. Besides mobility, the system would also possess the advantage of having to use fewer acoustic instruments than conventional acoustic positioning systems. The method adopted by the system will involve the use of expendable and multi-functional bathythermographs (XBT) to measure the underwater acoustic speed and the depth of water at the same time. Then it must utilize the geometric relations formed by measuring the position of underwater targets at set intervals during navigation. In addition, since sound does not travel in a straight line when underwater, the iteration and convergence method must be used to perform corrections on the transmission speed and positional errors to obtain an accurate coordinate of the underwater target. After simulation testing, the positioning system established by the current study has proven to be fast in converging the error values along with high positioning accuracy of the system. The results of the study indicate that the MUPS built by the research institute can be utilized on a vessel, and will be very helpful in assisting the management of urgent underwater positioning missions.     

Survey of underwater robot positioning navigation

Underwater robot positioning and navigation achieve autonomous underwater robot movement based on the premise that positioning obtains the coordinates of the relative position of the underwater robot using a sensor, and navigation yields a known location to the destination path planning. Due to the location of an underwater robot and the complex and changing environment in which it operates, it is difficult to achieve precise positioning using the traditional positioning method. This paper systematically analyzes and summarizes several typical localization and navigation methods of underwater robots, such as multisensor information fusion technology, underwater acoustic localization and navigation methods, GPS buoy, underwater vision, SLAM and coordinate localization and navigation of multiple underwater robots. Multisensory information fusion technology integrates the advantages of the above methods, enhances the system stability and robustness, overcomes the disadvantages of traditional positioning and navigation, and enables the autonomous navigation and positioning of underwater robots. Underwater acoustics enable flexible and convenient positioning, whereas GPS can achieve high-precision and high-positioning navigation information, and visual positioning effectively overcomes the problem of error accumulation. Multirobot cooperative positioning resolves the problem of positioning failure caused by the collapse of a single system and completes complex tasks that cannot be completed by a single robot, thus enhancing the stability and robustness of the system. This paper systematically describes the realization of these methods, presents an actual analysis of their respective advantages and problems, and discusses the development of the field of research prospects and application prospects.     

HY-1C/D卫星中国海洋水色水温扫描仪几何定位方法

海洋一号C/D（HY-1C/D）卫星中国海洋水色水温扫描仪（Chinese Ocean Color and Temperature Scanner,COCTS）主要用于探测海洋水色、水温等要素,这些要素需要经过卫星资料处理才能获取,而几何定位是预处理的核心,直接影响这些要素的质量。COCTS具有114°视场角和四元逐点摆扫的特征,据此研究出一套完整的几何定位方法。从0级数据中提取卫星星历,利用插值法从中获取采样时间对应的卫星位置和速度,进而得到轨道（ORB）坐标系到地心旋转（ECR）坐标系的转换矩阵。基于四元逐点摆扫的特征,中心视矢量分别绕X轴、Y轴旋转相应角度,获得扫描行各采样点ORB视矢量,建立视矢量与地球交叉点关系模型,从而对根据波段数据绘制的遥感图像进行地理定位。本文使用插值法替代了传统需要6个轨道根数来计算卫星位置的复杂方法,同时直接计算ORB到ECR的转换矩阵,而不采用传统的两步转换方法。经过多组数据计算及定性定量验证,HY-1C/D COCTS几何定位结果一致;采样像元尺度效应导致从星下点到两侧边缘、从赤道到两极,误差逐渐增大,约在两个像元内。该方法满足一定的定位精度要求,可以用于COCTS的几何定位。     

实时动态差分GPS与全站仪配合在航道测量中的应用

通过理论分析与应用实践，探讨了实时动态差分全球定位系统(GPSRTK)与全站仪相配合测量的解决方案、实测技术以及操作过程中的主要问题。分析了在航道测量中的仪器设备、人员分工与环境利用的协调配合方法，既保证了测图精度，又提高了工作效率和经济效益，得出了有益的结论。     

多波束测深系统内部参数的设定与校准

以EM710RD多波束测深系统为例,通过高精度测量获得的系统参数,对该系统内部参数的设定与校准过程进行详细分析,从而为多波束测量外业工作提供参考依据。     

全站仪内供电系统的保养

全站仪是由电子经纬仪与光电测距仪组合的仪器,是集自动测距、测角、计算、数据存储及数据传输于一体的自动化、数字化及智能化的三维坐标测量与定位系统,是一种当今广泛应用于大地测量、工程测量、数字化测图的电子测量仪器,是现代测绘行业最主要、最普通的测绘仪器,仪器的维护和供电系统的保养,已经成为测绘生产单位的一项工作。     

伪距单点定位的精度分析及改进

GPS伪距单点定位速度快、不存在整周模糊度,因此具有很大的应用价值。分析了电离层延迟、对流层延迟、相对论效应、地球自转改正对伪距单点定位结果的影响,介绍了两种多历元求解时处理接收机钟差的方法,最后讨论了如何以大地坐标和高斯坐标为参数进行定位求解。     

高边坡施工的精确放样技术

介绍了土建工程施工中的大型土石方工程、线性工程和防护建筑物等的高边坡施工控制点的平面与高程的准确定位的坐标断面坡度线法理论,以及如何利用现代化测量手段进行实际放样的方法．     

无法到达区动态定位方法研究

研究了在动态条件下对人员无法到达区目标定位的方法,分别研制了GPS激光测距定位系统和GPS近景信息采集系统。设计了水上动态实验,分析了两套系统的定位精度,验证了两套系统在动态测量模式下的可用性,提出了对人员无法到达区目标定位的新手段。