北斗／GPS双模定位中快速选星算法研究

采用双系统组合定位模式,导航接收机能在同一时刻接收到超过20颗可见星,大大增加了可见星的数量,能提供十分精准的定位。但可见星数量大幅度增加带来定位精度提升的同时也带来了大量的计算量,加上实际作业中的一些问题,都大大增加了选星时间。本文从GDOP与星座几何布局的关系出发,结合实际应用场景,提出了基于仰角和方位角排序的选星算法。该方法以满足定位要求为前提,根据可见星仰角排序初筛卫星,对不同仰角卫星进行合理的顶星选择,以卫星均匀分布为原则,将在理想情况和实际情况下寻找有效定位平衡点,以规避无效选星并减少计算量,从而大大减少选星时间,有效实现了在北斗和GPS双模定位中的快速选星。      

基于时空系统统一的北斗与GPS融合定位

我国的北斗卫星导航定位系统目前已经发射9颗“北斗”卫星,北斗区域卫星导航系统的基本系统已建设完成,正开展星地联调和测试评估工作,已经具备我国范围内的初步三维定位导航能力。本文研究了Beidou和GPS的时间系统/坐标系统的统一、卫星广播星历与卫星位置计算,以及二者的高精度定位算法,并实现了Beidou和GPS载波相位的数据融合和高精度联合定位,最后通过2011年9月29日的实测数据和处理结果证明了本文方法的正确性,同时为北斗二号系统的调试提供相关试验与结果。     

北斗系统标准单点定位算法研究

北斗卫星导航系统已建成区域导航星座,可在亚太范围提供无源定位、导航和授时服务。本文系统研究了北斗系统标准单点定位算法,采用实测数据对北斗系统和GPS标准单点定位算法进行了算法验证和数据分析。实验结果表明,北斗系统标准单点定位在X、Y和Z方向上的精度分别为7.1 m、9.2 m和13.2 m,GPS标准单点定位在X、Y和Z方向上的精度分别为6.2 m、5.8 m和11.2 m,北斗系统与GPS标准单点定位的三维定位精度基本一致,证明了北斗系统已经具有独立导航定位能力,可为标准导航定位应用提供服务。     

北斗三频宽巷组合网络RTK单历元定位方法

利用三频超宽巷/宽巷模糊度波长较长从而易于固定的优势,提出了一种基于北斗三频宽巷组合的网络RTK单历元定位方法。数据处理中心利用基准站实时生成并播发包含双差对流层和电离层延迟改正信息的虚拟观测值;用户站利用载波、伪距组合及分步解算的TCAR方法基于单个卫星对、单历元可靠固定两个超宽巷或宽巷模糊度。最后利用已固定模糊度且噪声最小的宽巷观测值和内插得到的大气延迟改正进行实时动态定位解算。试验结果表明,对于本文提出的网络RTK单历元定位方法,用户站宽巷模糊度单历元解算准确率高于99.9%,统计的定位中误差平面为3~4cm,高程方向约为5cm。     

一种"北斗"双星定位新算法

依据“北斗”双星定位原理，分析了影响“北斗”双星定位精度的主要因素，在现有双星定位方法的基础上，推导了一种“北斗”双星定位新算法，仿真计算结果表明：该算法对初值要求低，计算结果准确、可靠。     

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析

针对我国建立的北斗一号导航定位系统,介绍了该系统的定位原理,给出了基于北斗双星和三星定位算法的模型,进行了实测数据的解算,分析了星历误差、信号传播误差和接收机钟差等误差对定位精度的影响,计算结果表明该算法简单、实用,可满足中高精度的导航定位用户需求,对二代导航系统定位数据处理和精度分析具有参考价值。     

利用海面传感器网络的协同定位技术

在定位基准受限海域,为满足船只对飞行器精密定位的需求,提出了一种利用海面无线传感器网络协同对飞行器定位的技术。给出了协同定位的数学模型,引入双向不等时漂的时间同步方法(two-way timingwith unequal time drift,TWT-UTD),解决了因忽略时钟漂移导致的低同步精度问题。Monte Carlo仿真表明,通过优化定位精度因子,协同定位的精度优于常用的3坐标雷达跟踪精度;与无时漂往返校时技术相比,TWT-UTD同步精度提高了20%以上,将等效测距误差减小了3 m。     

北斗双频／三频静态精密单点定位性能比较与分析

针对目前仅北斗全星座提供三频观测数据,而不同线性组合模型影响精密单点定位(PPP)精度和收敛速度的问题,本文着重推导了北斗三频无电离层最优组合精密单点定位数学模型,以此为基础,采用大量实测数据进行北斗双频、三频静态PPP实验。结果表明,相比于北斗双频静态PPP,北斗三频静态PPP在收敛速度和定位精度上有所提高,绝对定位精度可达2～3 cm,与GPS双频精密单点定位水平相当。      

水下无线传感器网络定位技术研究进展

水下无线传感器网络和浮标网络定位技术是当今海洋测绘领域的新技术。浮标网络定位技术结合了全球定位系统和水声测量定位技术,可有效地为水下目标进行定位和导航。水下无线传感器网络由大量廉价微型传感器节点组成,可用于实时监测海洋环境的变化、节点定位、水下目标定位和导航等。详细分析了浮标网络定位技术的不足,介绍了水下无线传感器网络,深入剖析了水下无线传感器网络定位技术的发展现状,指出了需要解决的技术难题,为水下无线传感器网络的后续研究提供参考。     

北斗广域差分分米级定位的分区切换算法

从2017年1月开始,北斗系统在播发基本导航电文的同时,提供了包含实时轨道改正数、钟差改正数、电离层格网改正数和分区综合改正数四重广域差分参数,使得系统具备了基于系统广播的电文参数实现广域单站实时动态分米级定位的能力。实际应用表明,北斗系统播发的分区综合改正数存在中断的情况,使得实时定位存在因重新收敛而造成跳变的情况。本文分析了分区中断期间定位跳变产生的原因,提出一种适用于分区切换的广域差分分米级定位算法。采用中国境内7个北斗测站10d的静态数据和车载动态数据对新算法进行评估验证。结果表明,在分区改正数中断的情况下,分区切换算法得到的坐标误差与使用连续分区综合改正数结果一致,双频动态定位水平和高程方向分别小于0.3m和0.5m,平均三维定位精度优于0.5m;车载实时动态定位测试中,分区切换前后的单双频定位精度不受切换影响,与切换前保持一致。分区切换算法有效保证了分区改正数中断后北斗广域分米级实时动态定位的连续性。     

基于北斗/GPS双模卫星导航位置服务系统设计研究

提出了一种基于北斗/GPS双模式卫星导航的出租车位置服务系统.该系统综合乘客需求、空跑出租车等信息,采用2G或3G通信链路,实时下发至出租车终端,在车栽终端运用GIS地图实时显示出租车、乘客的信息,从而实现出租车的合理分布,并降低出租车空车行驶的概率.     

基于北斗卫星的渔船监控系统设计

针对目前渔船遇险搜救不及时的问题,设计出一种基于北斗卫星的渔船监控系统。该监控系统以Linux操作系统为交互平台,结合计算机技术和北斗卫星导航技术实现对船舶位置的动态实时监控,并将渔船的位置信息嵌入到内置的电子地图中。该系统利用北斗卫星监控范围广、可靠性高、稳定性好以及独有的短报文通信优势,能有效解决远海区域无线通信网络覆盖不够的问题,且成本低、效率高。经试验表明,该系统运行稳定,达到预期设计目标。      

基于地理信息系统的物联网传感器故障智能预警分析

基于二三维地理信息系统,结合石油行业的作业区井、间、站等物联网传感器监测数据,综合利用聚类、分类等多种数据挖掘算法,实现关键物联网传感器的采集数据分析建模,并基于实时更新数据进行模型增量式训练,从而实现基于GIS的传感器故障诊断和预警分析。试验结果标明,系统不仅可以实现设备故障的预警,而且在操作层面和用户界面层面具有方便快捷和更佳用户体验的特点。     

基于北斗卫星导航系统的伪卫星增强技术初探

介绍了伪卫星技术,在借鉴GPS伪卫星技术的基础上,提出了使用伪卫星技术来增强北斗卫星导航系统服务功能的思路和想法。初步分析了基于北斗系统的伪卫星系统建设的一些关键技术和解决方案,为北斗系统的伪卫星增强系统建设提供了参考。     

基于北斗卫星导航系统的物流动态追溯系统设计与应用

针对当前物流运输业的发展需求,提出了基于北斗卫星导航系统的物流动态追溯系统设计方法。结合嵌入式技术、无线通讯技术和传感器技术,设计出了一种可以实时查询的物流动态追溯系统,使货物运输过程中的多种信息可以被实时监控。该系统具有精确获得位置信息、运输车轨迹显示和路径规划等多种功能,实际测试结果表明:该系统运行流畅,精度高且稳定性强。      

基于物联网和GIS的供水管网巡检系统的设计与实现

为了提高供水管网巡检效率,基于GIS和物联网技术设计实现了供水管网巡检系统。该系统能够有效地解决地理信息分析问题,也为管网改造、爆管抢修等业务提供支持,并为管网设备管理提供了科学化、制度化的保障。     

基于物联网与WebGIS的智能公交系统

通过对物联网技术与WebGIS技术特点的分析,阐述了物联网与WebGIS之间的关系。运用WebGIS对空间信息的强大处理能力与物联网物物相连的特性,采集交通环境中的城市公交车各类信息收集至WebGIS平台进行存储与分析,并利用Google map api实现城市公交信息的可视化表达与各传感器的查询定位,为WebGIS与物联网的综合应用研究提供了新的思路。     

物联网共享空间中的电子地图网络出版模型

电子地图的发布与共享可通过网络出版平台实现,以物联网为基础的电子地图网络出版模型能够实现从客户终端、数据信息传输到网络出版商服务端一体化的网路出版模式。提出了一种基于物联网共享空间的电子地图网络出版模型体系。首先构建了物联网共享空间模型,提出搭建电子地图网络出版模型的需求和思路。以感知层、网络层和应用层3层基本结构为底层模型构建了客户终端模块、数据传输模块和数据处理模块,并以集合论的概念定义了不同模块存储数据信息的数据库,在此基础上搭建了物联网电子地图网络出版体系。最后通过模拟实验和测试验证了模型系统的可行性。     

引入国家基准站的北斗导航卫星精密定轨

卫星精密轨道的确定是北斗卫星导航系统位置与服务的核心技术之一,而国家基准站是影响卫星轨道精度的一个重要因素。本文基于中国测绘科学研究院国际GNSS监测与评估中心自主开发的软件计算国家基准站和MGEX站对北斗卫星精密定轨的影响。得出结果：加上国家基准站后GEO卫星轨道精度平均能达到2.0 m,比没有国家基准站时提高约14%,在GEO切向方向改善最为明显,大约提高30%。IGSO和MEO卫星也有所提高。加上国家基准站后,三类卫星的轨道重复弧段的径向精度优于5 cm。有了国家基准站数据BDS精密轨道会有明显的改善。国家基准站的建立使我国北斗导航卫星的服务能力有很大提高。     

基于物联网的感知矿山建设

随着物联网、虚拟现实和自动化技术的发展,矿山信息化工作正朝着智能化、综合化和集成化方向发展。本文以我局矿山企业为试点打造感知矿山,通过建设物联网、传感网及面向服务的综合管理平台,彻底解决目前企业普遍存在的“信息孤岛”问题,实现对矿山生产、经营与管理各个环节的集成化和科学化管理,从而大力提升矿山企业的安全调度、生产效率与管理质量。