基于北斗差分信息的GPS广域差分定位技术

详细讨论了北斗-GPS广域差分系统数据处理的方法,实现了一种利用普通的单频GPSOEM板及北斗接收模块接收相关数据来实现差分定位的方案,编制了北斗-GPS差分算法。应用本方案进行用户定位,可将定位精度从原来的25 m定位误差圆提高至水平方向优于3m、高程方向优于4m的定位精度。经实践证明,本方案简便可行,易于实施,是一种精度较高的导航方法。     

北斗/GPS实验装置设计与测试

传统定位装置多基于GPS(全球定位系统),过于集成化,接口有限且底层不够公开,不适合做高校的教学实验平台。为实现灵活设计和可靠运行,设计了一种基于STM32+定位模块的北斗/GPS实验教学装置,通过拨码开关可以便捷地实现北斗、GPS、混合定位的自由切换;对电源部分进行了特殊设计,加强了兼容性和可靠性。经测试,该实验装置可实现三种定位模式并进行灵活切换,系统工作稳定可靠,定位精度达到了预期目标,并且验证了纬度效应是影响北斗定位精度的一个因素。该装置可用于学生课堂实验、电子兴趣实践等,具有丰富的硬件、软件接口和滤波算法的预留,为后续进一步测试、验证、二次开发等提供了可能,具有一定的应用和科学研究价值。     

基于北斗卫星的多点监控网络系统设计

传统的图像监控系统存在受地形限制的弊端,导致发现不及时和定位难的缺陷。本文设计了一种基于北斗与ZigBee技术相结合的远程图像监控系统。该系统以ARM芯片S3C2440为处理器,采用以LCD触摸屏为交互界面,运行Linux操作系统,通过前端高清摄像头采集图像信息,经视频采集压缩卡对图像进行压缩处理后,通过每个子模块的中ZigBee路由及终端节点组成的无线局域网进行数据的传输,所有信息汇总后由ZigBee协调节点模块经北斗卫星网络进行实时传输,从而达到远程图像监控的目的,经实验证明该系统具有传输稳定、使用领域广阔和覆盖面积大等优点。     

基于北斗/GPS和GPRS的车载定位终端的研究与实现

为了实现对我国车辆更加有效的实时监控,本文设计了一种基于北斗/GPS和GPRS的车载定位终端,该终端由STC12C5A60S2单片机系统、无线数据通信模块、北斗/GPS卫星定位模块和温度传感器模块组成,利用北斗/GPS定位模块采集车辆位置信息,通过无线数据通信模块将采集到的数据传输到公网IP服务器上,并在终端显示器上显示当前系统工作状态及系统位置信息,以实现车辆位置信息的采集。仿真实验结果表明:该终端了实现车辆实时监控、温度监测和短信服务的功能;采用北斗/GPS联合定位模块,具有定位精度高,定位性能稳定的特点。同时,该终端首次冷启动定位时间35 s,热启动1 s,重捕获小于1 s,定位三维精度(RMS)3 m,速度精度0.1 m/s,这5项指标优于他人的研究成果,本研究达到了预期效果。该车载定位终端在车辆实时监控领域具有一定的应用潜力。     

车载伪距单点定位的卡尔曼滤波算法研究

为推动北斗卫星导航定位系统的融合发展理念,进一步提高车载伪距单点定位的精度,提出了一种基于Kalman滤波理论的车载双系统伪距单点定位算法,并通过静态试验和动态实验采集的实测数据进行了车载伪距单点定位精度分析,对算法的可靠性与实用性进行验证。其中,静态试验分别分析了GPS系统、北斗系统、北斗/GPS融合系统下的定位精度和可靠性,动态试验分析了BDS/GPS融合系统下的定位精度与可靠性。两种实验的结果表明:该算法在一定程度上提高了车载伪距单点定位的性能。并且,静态单点定位N方向精度提高22.8%、26.4%、19.8%(从左到右分别为GPS、BDS、BDS/GPS),E方向精度提高18.6%、23.3%、22.9%,U方向精度提高10.1%、7.5%、9.9%;动态单点定位在N方向精度提高13.4%,E方向精度提高13.2%,U方向精度提高4.6%。可见,通过kalman滤波可进一步提高车辆定位的精度与可靠性,满足道路上车辆的定位需求。     

基于ARM+FPGA的相位平滑伪距差分定位方法

为了满足用户更高的定位精度要求,研究了载波相位平滑伪距差分定位方法.根据差分定位原理,基于MATLAB平台自主编制了差分解算软件,兼容北斗和GPS伪距差分定位;基于ARM+FPGA平台的接收机实现了相位平滑伪距差分定位.实验结果表明,零基线条件下,相位平滑伪距差分算法定位精度可由标准定位的米级水平提高到亚米级,性能稳定.基线距离增大,定位精度随之降低,误差在±4m内,差分讯龄和定位精度成正比关系.     

基于BOA服务器和百度API的北斗定位地图的设计

随着北斗卫星定位导航系统功能和设备的不断完善,北斗应用范围也逐渐涉及军用和民用的各个方面。传统的显示方法依赖本地地图,有一定的局限性。文中就北斗定位的应用端提出了一种将北斗定位信号与网络地图结合显示的方法。通过使用S3C6410作为嵌入式Linux平台,在其基础上使用XML和Ajax技术搭建嵌入式BOA服务器,同时使用百度地图API函数调用地图控件显示网络地图。使用北斗第三代芯片采集定位数据,通过QT接口定位数据实时地显示到屏幕上。     

基于单片机的GPS定位显示设计

GPS即全球定位系统(Global Positioning System)在船舶、车辆、飞机等运动物体进行定位导航,车辆监控管理系统等都有重要的应用,但是随着其专业功能的扩展,高昂的成本让许多普通消费者难以承受.提出了一种基于单片机的简易GPS定位系统设计,完善了系统基本的实用功能,并且添加了速度与里程测量的设计,而GPS模块采用了差分技术使其定位精度得到改善.因此该定位导航设备体积小巧、携带方便并且定位精度较高.通过得到观测点的三维坐标数据以及位置精度因子,其平均值小于5,说明了通过差分技术后的定位精度得到改善并且达到预期范围.最后,通过实物在室外的测试得到实时数据,验证了此设计的可行性.     

基于自组网RTK北斗定位的港区跨运车导引系统

为提高港区内跨运车定位的精确度、方便跨运车的调度、推行跨运车的自动化、推动北斗导航系统(以下简称北斗)与物流行业的融合,研究出一套基于自组网方式的RTK北斗定位系统,并将该系统应用于港区跨运车的精确监控以及导引。系统由北斗定位基站、寻迹定位装置、自组网通信装置及控制台组成,充分利用了高精度RTK北斗对跨运车进行厘米级监控,可通过控制设备实现导引,并实时将运行轨迹映射于电子地图。系统具有实时性强、定位精确、成本低等特点,初步应用取得了良好的效果,将会进一步推进现代物流信息化、自动化的发展。     

北斗二代卫星导航系统在海洋资料浮标监控与管理中的应用

为有效地实现大规模、多类型海洋资料浮标的运行监控与管理,依托北斗二代卫星导航系统的定位和短信通信功能,分别实现浮标位置定位和数据传送,将北斗定位与GPS定位相结合以弥补位置数据丢失、错误等问题。通过数据分包技术克服北斗通讯数据长度的限制,并设计了数据包缓冲接收和数据包动态拼接的方法,有效地实现大规模的浮标数据接收处理。实验结果表明,该方式定位精度高、通讯稳定性好、数据接收率高,能有效满足海洋资料浮标用户对于浮标的管理需求。     

基于北斗模块的智能车载终端原理与设计

近几年,随着北斗卫星导航系统的快速发展,北斗双模定位模块的开发技术不断成熟,其相关智能终端的技术产品应用更加广泛。对北斗智能车载终端工作原理进行分析设计,说明该系统如何实现对车辆的通讯、定位、行车数据分析保存、图像记录,以及将相关数据上传到管理中心平台等智能功能的应用过程。     

基于改进的UPF算法的列车组合定位方法研究

车实时定位是保证列车安全运行的重要环节。随着北斗卫星导航系统的发展,北斗卫星已逐步具备应用于列车定位的能力。针对北斗导航定位系统的特点及存在的问题,将SINS系统作为其补充定位方式。由于传统滤波算法在进行状态估计时仍存在粒子退化现象。为了进一步提高估计性能,提出了基于人工免疫无迹粒子滤波算法（AI-UPF）的列车组合定位方法。将人工免疫算法引入UPF算法的重采样过程,对粒子进行克隆和变异,改善了样本集的多样性,减轻了退化现象的影响。用该方法和UPF算法分别对北斗/SINS列车组合定位系统进行仿真实验。结果表明,AI-UPF算法能进一步减小定位误差,滤波效果较好。     

基于北斗/GPS的集装箱监控终端

随着经济的发展,物流的安全性也日益重要.目前市场上的集装箱监控装置大多采用GPS＋GPRS的模式.北斗系统是我国自主研发的定位导航系统,同时具备定位和短报文的功能.在此基础上,提出一种拥有北斗/GPS组合定位、北斗短报文通信、手机蓝牙交互功能的集装箱监控终端.     

基于北斗二代/气压高度组合导航的APVI/Ⅱ飞行程序应用

APVI/II是依靠卫星定位系统提供导航引导的飞行程序,不依靠地面导航设备就可将飞机精确地引导到跑道。国外依赖美国的GPS系统建立广域增强系统,从而实现APVI/II程序的大规模应用。中国有自主研发的北斗二代卫星导航系统,但当前北斗系统的垂直导航精度达不到APVI/II程序要求,可通过与气压高度融合,提高北斗垂直定位精度,以尽快实现APVI/II在中国的运行。在2020年北斗系统组网完成覆盖全球后,在其GEO卫星上添加星基增强信号,则可以使APVI/II应用得以广泛地实施。本文对北斗二代/气压高度组合导航的算法和程序安全性进行分析,论证现阶段中国使用北斗系统实施APVI/II飞行程序应用的可行性。     

基于ARM的中动态北斗导航信息终端系统

针对传统的北斗导航信息终端系统发射功率不稳定、容易受遮挡物影响等缺点,设计了基于ARM(adanced risc machines)的北斗导航信息终端系统。首先采用高精度模数转换对北斗卫星输出的数据进行采集,通过串口2中断发送给ARM微处理器;同时将微机电系统(micro electro mechanical systems,MEMS)传感器芯片采集的数据通过串口1发送给ARM。在ARM芯片内部对数据进行处理,最后把计算结果一方面通过EIARS-232-C(RS232)串口发送到上位机界面显示,另一方面保存到存储卡(secure digital memory card,SD)。测试结果表明,该系统能够实时并且准确的汇报载体的经纬度、姿态、速度、高度等信息至检测平台,通信成功率达到95%,具有较高的使用价值。     

全球定位系统/北斗双系统定位优势的验证与分析

为了验证与分析全球定位系统（GPS）与北斗卫星导航系统联合定位相较于GPS单系统定位在亚太地区的优势,利用GPS/北斗双频双模接收机开展不同模式下的动/静态单点定位实验和实时动态差分法（RTK）实验,并通过对实测数据的分析,给出了北斗导航卫星对GPS单系统定位的影响.结果表明,GPS/北斗双系统卫星观测相对于GPS单系统在卫星可视数量、卫星对于测站的几何分布、扩大连续运行参考站系统（CORS）网的作用范围等方面有很大的优势,而且双系统组合定位算法有效地提高了接收机的定位性能.     

北斗导航技术在物流自动化仓库定位中的应用研究

传统物流自动化仓库定位方法无法同时满足高定位精度和低计算量的要求,为此,提出一种新的基于北斗导航技术的物流自动化仓库定位方法。分析北斗卫星导航系统,依据分析结果对物流自动化仓库与客户需求点位置进行定位,观看到4颗卫星时获取基本定位结果;依据基本定位结果将物流自动化仓库定位问题转变成线性规划问题,构建物流自动化仓库定位目标函数,利用贪婪启发式法得到目标函数的初始解,通过禁忌搜索法对目标函数进行最终求解,获取物流自动化仓库最终的定位结果。实验结果表明,与传统方法相比,所提方法计算量低,定位精度高,整体费用低,得到最优仓库定位结果。     

基于融合技术的道路交通状态判别模型

为了提高道路交通状态判别精度,提出基于浮动车检测与感应线圈融合技术的道路交通状态判别模型。该模型包括3部分:1)浮动车模块:利用安装在出租车上的GPS定位设备得到道路3部分的行程时间;2)感应线圈模块:利用安装在道路上的感应线圈以及交通信号参数得到道路的行程时间;3)数据融合模块。利用神经网络将以上两模块的结果作为输入从而提高道路交通状态判别的精度。该文利用7 000多辆装有GPS模块的出租车、100个安装在广州市主要道路口上的固定检测器以及广州市电子地图,对提出的模型进行了试验,试验结果表明该模型是有效的,50个数据的均方误差为0.1 s。     

基于北斗的建筑形变监测系统设计

北斗具有全天候、高精度、实时、自动化程度高等特点,相对常规位移监测方法,其具有明显的优越性.基于北斗载波相位差分定位技术,设计一套建筑形变监测系统,系统以处理北斗数据的监测平台为核心,平台数据解算采用北斗双频宽巷模糊度分组的单历元算法.测试结果表明系统能够实现厘米级精度的建筑位移形变监测.