联合卫星定位和测量机器人的超高层建造过程水平位移监测

在超高层建筑建造过程中,常用测量机器人监测中间楼层的监测点的变形。削弱建筑晃动影响对于监测结果的稳定性至关重要。为此,首先提出一种利用楼顶卫星接收机测量建筑晃动情况,通过内插得到中间楼层瞬时晃动影响的方法,并通过实验验证该方法的有效性。在此基础上,利用该方法对多期监测数据进行处理,结果表明该方法可获得更加稳定的监测结果。将处理结果与有限元分析的结果进行比较,结果表明使用该方法后监测结果与有限元分析的结果吻合度较高。     

基于MSP430F5438A的工业排污督察管理终端设计

工业排污占环境污染高达70％,传统水质监测方法效率低且排污企业暗自偷排、突排污水问题严重,为此设计了一款基于MSP430F5438A和北斗的工业排污督察管理终端.工业排污督察管理终端以MSP430F5438A为核心控制器,利用北斗定位模块定位排污口位置并借助水质检测单元实时采集pH值、温度、浑浊度、溶解氧、氨氮浓度等信息,再通过带有注册包和心跳包功能的GPRS通信模块传输数据至监测中心.实现了对分散式工厂排污的实时远程动态监测,提供实时的水质、位置等信息.实际运行表明,终端运行稳定,相对于其他设计,功耗更低,通信更加灵活,更方便,更安全.     

北斗地基增强系统在地质灾害预警方面的应用研究

利用北斗地基增强系统作为基准服务,选择有代表性的典型滑坡和地面沉降区作为示范区,建立滑坡和地面沉降实时监测系统,提高对重点地区地质灾害的监测效率和预警能力,使得地质灾害监测预警更加实时和高效。     

基于FPGA+DSP的北斗信号快速捕获算法设计与实现

为了解决北斗卫星接收机中传统并行频率捕获算法傅里叶变换需要处理的数据量大而影响卫星信号捕获速度的问题，提出了一种基于相干降采样的北斗信号快速捕获算法。利用FPGA+DSP（高速数字信号处理器+现场可编程逻辑门阵列），在传统的并行频率捕获算法中加入相干降采样模块，当信号进行载波剥离和伪码剥离后，通过降低采样频率的方式减小傅里叶变换需要处理的数据量，再对卫星信号进行三维搜索。结果表明，理论上所提算法计算量减少了80%以上，对实际北斗信号进行捕获时，平均每颗星的捕获时间为9.95 ms，内存资源消耗相比于传统并行频率捕获算法减少了42%。因此，新算法能在节约资源的同时有效提高捕获速度，可为进一步提高软件接收机的捕获性能提供参考。     

BDS/GPS/GLONASS组合的双频单历元相对定位性能对比分析

随着我国北斗卫星导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)的建成与运行,目前具备独立服务能力的系统包括GPS,GLONASS和BDS,多系统组合已成为GNSS导航定位发展的必然趋势.基于伪距或载波相位的相对定位是目前利用GNSS实现高精度定位的主要技术手段之一.本文重点分析对比了BDS/GPS/GLONASS单系统、双系统以及三系统组合共7种模式下双频伪距和单历元载波相位相对定位性能.结果表明:(1)BDS/GPS/GLONASS组合伪距和单历元载波相位相对定位时,三系统观测值误差比分别设为1:1:2和1:1:1较合适;(2)BDS/GPS组合的性能要优于GPS/GLONASS以及BDS/GLONASS组合,BDS/GPS/GLONASS三系统组合较双系统组合可进一步改善定位性能;(3)短基线条件下(20 km),BDS/GPS/GLONASS组合伪距和单历元载波相位相对定位精度较单BDS,GPS,GLONASS系统分别提高了48.4%,31.7%,65.7%和6.1%,12.5%,39.4%.     

一种GNSS非接触式地理信息采集方法与装置

GNSS是地理信息采集的重要手段.传统GNSS定位采用接触式测量，当待定点卫星观测条件较差或因条件限制无法安置GNSS接收机时，通常利用全站仪或MEMS传感器进行辅助，存在作业效率低、作用范围小、硬件成本高等缺陷，根本原因在于交会依赖于角度观测值.为此，该文给出了一种基于距离交会的GNSS非接触式测量方法，设计了RTK接收机与手持激光测距仪组合的测量装置，摆脱了GNSS非接触式测量对角度观测值的依赖.模拟及实地实验均表明，定位精度可达厘米级，与RTK直接测量的精度相当，该文所述方法简便易行，且装置成本低廉，可有效解决室外GNSS盲点的测量问题.     

GPS/GLONASS/BDS/Galileo数据质量的对比分析

论文采用MGEX（Multi-GNSS Experiment, MGEX）80个观测站点数据，选择数据利用率、周跳比和多路径效应等运用Anubis软件研究了定位性能的定量评价方法。结果表明，GPS、GLONASS和Galileo数据利用率的平均值均大于设置的阈值（80%），而BDS数据利用率的平均值较低，仅为58.04%；周跳比平均值从大到小依次为Galileo、BDS、GPS和GLONASS；所有频点中，Galileo系统E5频点多路径效应平均值最小，GLONASS系统G1频点多路径效应平均值最大。以定位精度和收敛时间作为定量评价指标，分别选取数据质量不同的观测站进行静态模拟动态单系统精密单点定位解算，分析表明周跳比对定位精度的影响程度更为显著，数据利用率和多路径效应与收敛时长无显著关联，周跳比大的数据收敛快。     

基于遗传算法与WiFi聚类算法结合的北斗农机精准调度

为了使我国农机在农耕季节得到高效的调度安排,保障农田顺利完成农事作业,设计出基于遗传算法与WiFi聚类算法结合的北斗农机精准调度方案.该方案首先根据物联网技术采集田间土壤墒情数据来提前预知田间是否需要农机进行农事作业;其次利用北斗卫星导航对作业田地和农机进行定位获取其位置信息,然后通过地理信息系统技术规划作业田地进行轨迹测算;最终通过遗传算法对一片区域的农机与农田进行模拟迭代推演,筛选出农机调度的最佳方案.方案使农户的作业需求得到精准、快速的解决,并且在无信号环境下作业可通过WiFi聚类算法对农机进行定位,掌握农机自身状况.结果表明:此方案具有简单易用、高效便捷、适应性强等特点,能帮助各地农机站对农机进行精准调度,提升我国农业的信息化及现代化水平,从而推动农业现代化的发展.     

GNSS浮标导出多普勒速度测波应用研究

高精度的GNSS位置或速度是利用GNSS浮标研究海浪运动规律的关键。基于不同测速模型,GNSS浮标单站原始多普勒、单站导出多普勒速度和PPK载波位置差分速度精度展开对比分析;在此基础上对速度进行积分,提取波面位移,进行功率谱分析得到表面波浪的波高和周期。通过海上数据实测发现,单站导出多普勒相比于单站原始多普勒测速精度更高,以位置差分实测波面位移为参考,单站导出多普勒更能满足波浪观测的精度要求。该方法仅需一台GNSS接收机,不需要架设岸边基站,为GNSS浮标深远海观测应用提供一定的参考。