钟明兴[1]2001年在《精密绝对定位的研究与软件研制》文中研究说明本文系统地研究了精密绝对定位的数学模型和方法，对精密星历采用了切比雪夫多项式拟合的方法计算出任意时刻的卫星位置和钟差，研究了各项误差改正公式，考虑了地球固体潮汐改正项，改进了卫星天线相位中心改正公式和相对论效应周期项改正，在参数解算中加入了对流层天顶延迟因子。编写了使用伪距和广播星历、相位和广播星历及相位和精密星历的绝对定位软件，并用中国地壳运动观测网络基准站数据进行了大量的计算工作。首先，用取消SA前后的24小时伪距和广播星历数据进行计算，比较分析了结果，得出了在取消SA前，GPS点定位的精度在5米左右，在取消SA后，点定位的精度在2米左右。接着，用取消SA后的2小时、l小时和20分钟的相泣和广播星历数据进行计算，得到2小时观测数据的计算结果为1．2米左右的精度，1小时观测数据精度为1．8米水平，好于20分钟观测数据的结果。最后，用精密星历和载波相位计算了2000年125天（年积日）的任意2小时的数据，得到了优于0．5米的点定位坐标精度。
刘慧超[2]2009年在《GNSS软件接收机关键算法研究》文中进行了进一步梳理卫星导航产业作为继互联网、移动通信之后发展最快的信息产业之一,受到世界各国的极大重视。GNSS软件接收机技术作为其重要组成部分更是取得了长足进展。它突破了以往接收机功能单一,可扩展性差和以硬件为核心的设计局限,凭借其可升级性,功能的可配置性,以及平台的通用性、灵活性、开放性等众多优点,成为卫星导航接收机的重要发展方向。随着导航定位系统应用日趋广泛,对软件接收机定位精度的要求也日益提高。因此,寻找更加高效、精确的定位方法成为软件接收机研究中一个重要的方向。本文选取了典型的GPS系统作为具体研究对象,主要研究工作包括:GPS信号捕获、跟踪算法的研究,GPS定位算法的研究,软件接收机的设计与仿真叁个方面:1.GPS信号捕获、跟踪算法的研究。主要是对GPS信号结构、特性进行分析,利用从中频信号采集器得到的GPS中频信号,完成对其捕获、跟踪算法的仿真验证,并进一步通过码同步、帧同步等一系列处理,最终提取出伪距、载波相位多普勒频率,解调出导航电文。其中,GPS信号的捕获分别采用连续搜索捕获算法、频域快速捕获算法(FFT相关捕获算法)和改进的批式捕获法。通过分析比较,验证了FFT相关捕获算法相对于连续搜索捕获算法在计算量上的优势;证明了改进的批式捕获算法能够判断捕获到更多的卫星,可以为后期的载波相位定位算法提供足够多的可用卫星。2.基于软件接收机的GPS定位算法。本文在得到导航电文、伪距、载波相位等有用信息后,利用现行的导航定位算法和载波相位定位算法分别对用户位置求解,并对两次的定位结果进行比较,验证了载波相位定位算法对定位精度提高的有效性。3.设计并仿真实现了软件接收机的主要功能。软件接收机主要功能包括:中频数据预处理、信号捕获和跟踪显示、码同步和帧同步的显示、导航电文的读取、伪距和载波相位信息的提取、卫星位置的显示、不同定位方法的定位结果输出及对比。考虑到软件的实用性,研究了软件接收机界面的可操作性与交互性,提供了友好的人机界面。本文对GPS信号捕获、跟踪、伪距定位和载波相位定位算法进行分析、仿真与验证,实践证明,上述算法实验效果良好,为实现GPS软件接收机的主要功能奠定了坚实的理论基础,具有较高的实际应用价值。
王博[3]2018年在《纸张定量控制电动阀门执行器精密定位策略研究》文中研究指明纸张定量控制电动阀门执行器是纸张定量控制工艺中的专用设备,包括纵向定量控制用的定量阀及横向定量控制用的稀释水阀。为了确保纸张定量指标,以及消费者不断增长的质量要求,客观上要求上述两类阀门的执行精度分别不低于5000步及1000步。与普通电动阀门执行器相比,其在结构和控制上都有本质区别,当前我国尚未完全掌握该执行器的设计及加工制造技术,主要依靠进口,价格昂贵。为了攻克上述技术难题,本文围绕纸张定量控制执行器精密定位控制开展应用技术基础研究,论文的主要贡献可总结如下:(1)高精度电动阀门执行器样机的设计与试制提出了由步进电机驱动与精密行星减速机传动相结合的结构方案,研制出相配套的控制器,解决了执行器的结构及本机控制问题,试制出定量阀、角行程及直行程稀释水阀执行器样机。根据配套的阀门口径计算出执行器的额定设计转矩,确定了减速机的减速比及配套步进电机的型号,给出了执行器详细的机械结构,并针对稀释水阀执行器散热困难的问题,提出了强制通风冷却及分体式布置的方案。在分析执行器驱动及控制功能的基础上,设计了基于单片机的控制器,为后续控制策略的研究打下了基础。(2)驱动电机精密定位控制策略研究研制出执行器步进电机定位精度测试实验装置,提出了基于梯形、S形速度曲线的步进电机精密定位控制策略,解决了传统整步恒频率控制模式易产生丢步及在少脉冲时易产生震荡的问题,提高了执行器驱动系统的定位精度。通过仿真及实验研究发现了执行器步进电机定位精度损失的原因,在于传统恒频率控制脉冲模式下,启动及停止的瞬间加速度过大、不能与控制脉冲同步,因此电机产生了不规则旋转运动,导致了丢步及过冲现象。虽然细分控制能够提高电机的定位精度,但不能达到预期的定位精度要求。因此,本文提出了步进电机定位的加减速控制策略,分别研究了梯形、S形速度曲线各段的时间分布、各控制脉冲产生时间的计算公式。实验结果表明,在梯形及S形速度曲线控制模式下,步进电机的整周定位误差分别降低到0.12%及0.055%;而且最小当量控制脉冲条件下,定位误差分别降低到16.00%及5.00%,能有效抑制步进电机的震荡现象。表明本文提出的定位控制策略能有效的提高执行器步进电机的定位精度。(3)驱动控制参数研究研制出高精度定量阀及稀释水阀步进电机驱动控制参数设定实验装置,提出了通过实验测试确定驱动控制参数设定的方法,使步进电机的驱动参数设定更加合理。通过实验的方法得到了满足执行器步进电机定位精度要求的驱动电流最小设定值,DN 125 mm规格定量阀及DN 20 mm规格角行程稀释水阀的设定值分别为3.14 A及1.4 A,静态保持电流值的合理设定值均为50%。解决了传统上将步进电机驱动电流设定在额定电流值、或凭经验设定,步进电机实际驱动转矩与执行器额定设计转矩不匹配的问题。而且实验证明,本文得出的驱动电流设定新值低于步进电机的额定电流值,能够降低步进电机及驱动芯片的发热量,更加有利于解决稀释水阀执行器散热困难的问题,从而提高了执行器的可靠性,为电机的精密定位及执行器安全运行提供了保障。进而测定了在满足定位精度条件下,步进电机驱动电流与驱动转矩的关系,得到了两者的数学关联式,提出了通过调整步进电机驱动电流设定值来调整执行器输出转矩大小的方法,使一台控制器能够与多种口径规格的定量阀配套,增强了控制器的通用性。(4)机械传动间隙测量及软件补偿控制策略研究研制出直行程及角行程执行器机械传动间隙测定实验装置,提出了执行器机械传动间隙测量方法及软件补偿策略,提高了执行器传动系统的定位精度。通过实验的方法发现了机械传动间隙软件补偿策略仅能消除机械传动间隙的均值误差,而不能消除机械传动间隙行程变动量波动误差的规律。由此得出了软件补偿能达到的精度与机械加工精度等级之间的关系,得出要使角行程执行器达到5000步精度、直行程执行器达到1000步精度,执行器传动部件的机械加工精度等级均需要在5级以上的结论。在配用相应机械加工精度传动部件的基础上采用软件补偿策略,定量阀及直行程稀释水阀执行器的回程定位精度分别从407步提高到5000步及从293步提高到3704步,比传统上忽略传动间隙的做法,将传动精度提高到12倍以上,分别满足了5000步及1000步的预定精度要求。证明了本文所提出的方法能够在硬件精度较低的条件下有效提高传动系统精度。综上所述,本文采用理论与实验研究相结合的研究方法,解决了纸张定量控制执行器在结构及精密定位控制方面的技术难题。实验测试表明,所开发的定量阀、角/直稀释水阀执行器样机分别能够达到10000步、1000步及3000步以上的精度,超过了预定的5000步及1000步的精度指标,基本与国外同类产品持平,部分指标优于国外,而成本仅为国外同类产品的1/4~1/3。定量阀在车速为800~1200 m/min的卫生纸机上得到了应用,能够将纸张定量控制在14.0±0.3 g/m~2的范围内,满足了定量控制的指标要求,能实现国产替代进口,为定量控制执行器的国产化提供了理论及技术参考。
李盼[4]2016年在《GNSS精密单点定位模糊度快速固定技术和方法研究》文中进行了进一步梳理GPS精密单点定位(Precise Point Positioning,简称PPP)是二十世纪九十年代末发展起来的一种空间定位技术,它集成了GPS标准单点定位和GPS相对定位技术的优点,是GPS定位技术中继实时动态定位(Real Time Kinematic, RTK)技术后出现的又一次技术革命。由于多GNSS(GPS/GLONASS/BDS/GALLIEO)系统集成能为PPP提供更为丰富的观测信息,提高平差系统的冗余度,改善定位精度及可靠性,而固定模糊度能够充分利用载波相位模糊度整数特性,显着提高短时间内PPP尤其是东西方向的定位精度,也可为PPP解的质量检核提供丰富的信息。因此近年来,多系统组合PPP和PPP固定解成为GNSS领域的研究热点。历经约十年的快速发展,GNSS在系统布设方面取得了重大进展,GPS PPP固定解的基本理论与技术问题已经得到较好的解决。但是,有关多系统组合PPP和PPP固定解的研究通常是分开进行的。对于GPS PPP模糊度固定,目前仅有CNES分析中心公开提供吸收了相位小数周偏差(Fractional Cycle Bias, FCB)的GRGS整数卫星钟差产品,尚无其他机构公开提供相应于各分析中心精密产品的FCB改正数,这极大地限制了PPP固定解技术相关研究与应用工作的展开。而在用户端,现阶段GPS PPP的首次固定时间依然长达30分钟或以上,这与当前网络RTK的模糊度初始化时间还有相当距离。这也是目前制约PPP技术发展与应用的瓶颈。因此,随着PPP技术的不断发展,开发GPS FCB服务系统已成为PPP固定解研究和应用的迫切需求,加快PPP固定解首次固定速度也是PPP技术推广应用过程中必须解决的关键问题。针对上述需求和问题,本论文旨在：1)在服务端,系统深入地研究高精度GPS/BDSFCB估计的算法,分析影响FCB估计精度的多项因素,建立评估FCB产品内部和外部质量的手段与方法,最终开发出能公开提供GPS FCB产品的服务系统,以推动GPS PPP固定解的深入研究与应用；2)在用户端,针对PPP全模糊度固定失败的情况,提出自动寻找满足bootstrapping成功率和ratio-test的部分可固定模糊度子集的方案,实现PPP部分模糊度固定,以提高PPP获得固定解的概率。在GNSS PPP模糊度固定方面,分别从GPS+BDS双系统组合PPP模糊度固定,以及利用GLONASS观测值信息辅助GPS/BDS单／双系统模糊度固定两个角度,实现多GNSS PPP模糊度固定算法,深入分析多GNSS观测条件对PPP固定解性能的影响。论文的主要工作和贡献如下：(1)系统总结了当前GPS精密单点定位数学模型和模糊度固定的基本理论与方法。从最基本的函数模型出发,推导了影响PPP模糊度参数整数特性的小数周偏差的具体误差组成。对基于单站PPP解的FCB估计算法进行了改进,使用最小二乘整体平差解算区域／全球范围内的卫星端FCB改正数。并在此基础上,开发了一套GPS FCB产品估计与服务系统,可供全球PPP用户利用对应各分析中心的FCB改正数实现PPP固定解。并从内符合精度、与CNES整数产品互符合性,及各场景实际PPP固定解效果等方面对产品质量进行了细致分析。内符合精度方面,GPS卫星WL和NL模糊度的平均利用率分别为93.7%,89.9%；WL模糊度残差在+/-0.2周以内比例为94.2%,窄巷模糊度残差在该范围内的比例为93.7%。与CNES提供的整数卫星钟改正数相比,两套产品WL FCB几乎所有的互差都在+/-0.05内,而窄巷FCB 97.4%的互差都在+/-0.075周内。PPP固定解算例方面,相比PPP浮点解,固定解将1h静态PPP东、北、高分量上的平均RMS偏差分别减少44.4%,28.6%和25.0%；将80分钟左右的车载动态数据叁分量上的定位偏差改善78.2%,20.8%和65.1%；应用于GRACE卫星定轨上,可将A/B双星径向、切向和法向的偏差RMS分别减少23%,37%和43%。(2)针对传统的GPS PPP全模糊度固定(Full Ambiguity Resolution, FAR)受待估参数较多、参数相关性较强,初始阶段部分模糊度精度较低等因素影响容易失败的特点,提出了一种能依据bootstrapping成功率和ratio-test检验,从降相关的模糊度集合中选出满足检核条件的模糊度子集的部分模糊度固定(Partial Ambiguity Resolution, PAR)方法。使用该方法,在FAR失败的情况下,依然有可能成功固定部分模糊度子集,从而保留固定解。实验结果表明：静态PPP解算,FAR的平均首次固定时间(Time to First Fix, TTFF)为26.5分钟,而PAR为20.1分钟,相较FAR将TTFF减少了24.2%；动态PPP解算,TTFF由FAR的39.1分钟减少到PAR的30.9分钟,平均减少了20.9%。对于历元固定率,静态PPP解算由FAR的83.4%提高到PAR的97.7%,动态PPP解算由FAR的77.6%提升到PAR的94.7%。与FAR相比,使用该方法可以较为显着缩短PPP首次固定时间,提高历元固定率。(3)讨论了BDS系统特有的相关误差的处理策略,分析了BDS卫星端伪距多路径对BDS FCB估计的影响,实验表明：不考虑该项误差改正,BDS所有卫星的WL模糊度平均利用率由91.8%降为80.4%,且WL模糊度残差RMS由0.106周增加到0.113周。针对基于BDS单系统PPP的FCB估计对测站观测条件限制较高、浮点模糊度估值精度较低的不足之处,提出基于GPS+BDS组合PPP模型估计BDS FCB的方法,提高了测站数据利用率和BDS FCB估值精度。分析了BDS宽巷和窄巷FCB的时变特性,结果表明：BDS卫星WL FCBs在接近30天的时间内变化不超过0.1周,BDS NL FCBs在15min间隔的相邻时段内的变化值绝大部分不超过0.1周,其中,90.5%的变化量在0.075周之内。根据以上分析,本文每天估计一组BDS WL FCB,每15min估计一组BDSNL FCBS。基于BDS PPP固定解的算例验证了BDS FCB具有较高的质量,相较浮点解能较显着提高定位精度。(4)利用提出的部分模糊度固定方法实现了GPS+BDS双系统模糊度自适应融合。基于估计的双系统FCB首次实现了BDS单系统、GPS+BDS组合PPP模糊度固定解。详细分析了双系统PPP固定解相对于单系统固定解在首次固定时间和历元固定率方面的改善。结果表明：单BDS PPP固定解静态和动态模式下通常都需要长达数小时的首次固定时间,历元固定率通常低于30%。单GPS PPP固定解静态和动态模式的首次固定时间分别约为20和30分钟,固定率分别为97.1%和95.0%。无论对于GPS还是BDS,增加另一系统的观测数据均可改善单系统PPP固定解。基于GPS+BDS组合的双系统PPP固定解可以取得最短的首次固定时间以及最高的历元固定率,其静态和动态模式下的平均首次固定时间约为16.7和24.5分钟,平均固定率为99.5%和98.8%。(5)提出了利用GLONASS观测信息辅助GPS、BDS单/双系统模糊度固定的策略。结果表明：集成GLONASS观测值为PPP带来了更多的冗余信息,可有效提高待固定模糊度参数的估计精度,从而改善固定解性能。GLONASS辅助可将不同模式PPP固定解的首次固定所需时间减少约10-20%,显着加快了PPP首次固定速度,同时也能在不同程度上提高各模式的历元固定率。静态和动态模式下,GLONASS辅助双系统固定解平均首次固定时间分别为14.0和20.1分钟。
易重海[5]2011年在《实时精密单点定位理论与应用研究》文中认为实时精密单点定位技术(Real Time Precise Point Positioning,简称RT-PPP)已成为当前GNSS (Global Navigation Satellite System)领域的研究热点,也将是目前乃至未来实时高精度动态定位的主要技术手段之一。本论文对GPS精密单点定位技术中卫星钟差插值误差、高精度高采样率卫星钟差求解方法、实时精密单点定位中周跳探测与修复算法以及基于区域GPS连续运行跟踪站(Continuously Operating Reference Stations,简称CORS)网络和IGU超快轨道建立区域实时精密单点定位系统等四个方面进行研究。论文的主要结论如下：(1)PPP技术采用非差观测值进行数据处理,卫星钟差插值误差不能像GPS相对定位模式那样可以被消除,所以卫星钟差插值误差直接影响PPP定位精度。作者对卫星钟差插值误差进行分析,指出PPP定位的误差源应包括卫星钟差插值误差,以完善当前的PPP技术的误差分析理论。(2)针对卫星钟差插值误差,提出了一种顾及卫星钟差插值误差的观测值随机模型。该模型在卫星钟差采样间隔较大(如5min)时,可以显着提高PPP定位精度；而当卫星钟差采样间隔足够小的时候(如30s),钟差插值误差影响比较小,则可以不考虑。(3)高采样率卫星钟差是削弱PPP定位中卫星钟差插值误差的最有效方法。本论文提出了一种改进的高采样率卫星钟差求解方法,该方法具有算法简单、计算量小、运算速度快、精度高等优点,能够胜任连续的长时间高采样率卫星钟差求解,并可以满足厘米级高精度PPP定位的需要,但其缺点是不能应用于时间传递方面的应用。(4)数据质量控制是获取高精度位置信息的关键因素之一,文章提出了一种适用于实时GPS精密单点定位的周跳探测与修复新算法。该算法充分利用实时精密单点定位中必需的高精度GPS卫星轨道和高精度、高采样率卫星钟差信息,仅利用当前历元与前—(或者几个)历元观测值进行周跳探测与修复。试验结果表明：新算法能够对实时PPP中的周跳进行快速准确的探测与修复,并能够处理P码观测值精度较差和无P码观测值的接收机观测数据。(5)提出了一种基于IGS发布的IGU超快轨道产品和区域CORS网络数据建立区域GPS实时精密单点定位系统的方法。结果表明：利用本文提出方法建立的区域GPS实时精密单点定位系统,能够提供厘米级实时精密单点定位结果,具有算法简单、对系统软硬件要求低、应用成本低等优点,且系统的应用范围可以扩展至该区域数百公里内的广大区域。(6)利用Fortran语言开发了一套GPS精密单点定位数据处理软件,该软件可以进行事后或者实时动态、静态精密单点定位及高精度、高采样率卫星钟差估计。数值分析表明,该软件的定位结果精度达到了当前国际同类研究水平。
陈冠旭[6]2016年在《多模GNSS精密单点定位技术研究》文中指出精密单点定位(precise point positioning,PPP)技术仅需一台接收机便可在全球范围内获得高精度的时空信息,相比传统相对定位技术具有更大的应用潜力。然而单系统PPP存在可用卫星数少和收敛时间长两大瓶颈。随着多模GNSS时代的来临,成倍增长的导航卫星数及多频观测值为突破上述瓶颈提供了新的思路,多模PPP技术目前已成为该领域的研究热点。本文重点对GNSS非差周跳探测与修复方法、多模PPP系统偏差处理、参数估计方法等进行了系统和深入地研究。(1)对多模PPP的非差周跳探测与修复方法进行了研究。改进TurboEdit算法,采用高度角加权平滑的方法调整周跳检验量;利用单边滑动时间窗口法,根据周跳检验量的合理分布确定判定阈值的大小。引入历元间单差搜索法,基于残差的ratio值确定周跳值的大小,进而修复周跳。(2)针对多模PPP系统偏差(ISB)的处理,进行了不同的方案设计与试验验证。利用MGEX网观测数据,设计了四种不同的ISB处理方案。试验结果表明载波相位和测码伪距观测值上的ISB有明显区别,需同时考虑,但根据实验结果建议将两者统一处理以最少参数获得最佳定位效果。(3)提出了一种顾及载体速度约束的序贯滤波估计方法。利用当前历元之前一段时间内解算的位置信息反演出测站速度时间序列,将该时段内速度的平均值加上两倍的中误差反演出的距离作为位置信息的过程噪声,对滤波随机模型进行调整。利用MGEX观测数据进行了该方法的验证,结果表明改进后的滤波模型更加合理,避免了解算的崩溃,解算结果的精度和稳定度都得到较大程度的提高。(4)编制了多模PPP软件,并进行了测试。利用大洋洲和欧洲区域MGEX观测数据对GPS、GLONASS、BeiDou和Galileo等系统的定位性能进行了检验,结果表明单系统PPP中GPS定位结果具有最高的精度和稳定度;GLONASS虽在全球范围内能够独立定位,但其定位结果的稳定性较差;BeiDou在亚太区定位的稳定度仅次于GPS,但是由于缺乏精确的天线相位中心改正数据,使得其定位效果受到影响;Galileo卫星数目过少,无法进行独立定位;联合GPS、GLONASS、BeiDou叁系统定位时,可明显提升有效卫星数和定位结果的稳定度。
谷德峰[7]2009年在《分布式InSAR卫星系统空间状态的测量与估计》文中指出分布式InSAR卫星系统在近距离编队飞行的小卫星上装载SAR天线,通过小卫星和SAR天线的协同工作,完成干涉SAR任务,是一种具有巨大潜力的新概念新体制雷达系统,其实现在基础理论和技术层面上面临许多挑战。编队空间状态的高精度确定是实现小卫星分布式雷达任务的关键技术之一,是小卫星分布式雷达功能实现的前提和重要保证,也是卫星编队飞行需要解决的共性问题。本文以分布式InSAR卫星系统为背景,阐述了系统与空间状态测量之间的关系,重点针对双频GPS和星间无线电两种不同的测量手段,开展了编队卫星空间状态高精度确定方法的研究。主要工作包括五部分:第一,对分布式InSAR目标叁维定位的空间几何关系进行了分析,阐述了系统参数与空间状态测量之间的关系,明确了空间状态测量在分布式InSAR任务中的意义和要求。给出了目标叁维定位的闭合形式解及灵敏度分析,给出了目标叁维定位精度指标与系统参数精度指标之间关系的解析表达式。给出了干涉基线的定义,将干涉基线分解为空间域干涉基线和时间域干涉基线,其中时间域干涉基线可通过主星的绝对轨道测量获得,空间域干涉基线则通过高精度星间基线测量获得。由测量基线到空间域干涉基线的转换需要进行部位修正和时间对齐,给出了部位修正的精度分析。第二,研究了星载双频GPS观测数据预处理方法,给出了完整的数据预处理方案与流程。研究了一种新的抗差Vondrak滤波方法,在原始信号拟合函数形式未知且被粗差污染的情况下,有效的抑制粗差对信号拟合的影响,对观测数据进行合理的平滑。研究了星载双频GPS观测数据质量评估方法,完善了已有的评估方法。并采用CHAMP卫星在轨数据进行了预处理与质量评估,验证了算法的正确性与可靠性。第叁,研究了星载双频GPS原始观测数据降采样处理方法,分析了多项式平滑伪距和载波相位平滑伪距方法的优缺点。研究了星载双频GPS非差运动学定轨方法,结合GPS观测数据质量分析结果,给出了一种合理的伪码和相位观测数据加权策略。研究并实现了星载双频GPS非差动力学定轨方法,将CHAMP卫星定轨结果与GFZ科学轨道进行比对,二者在轨道位置R、T、N分量上差值的均方根为4.8cm,8.2cm,7.5cm,叁维误差的均方根为12.2cm,表明本文的非差动力学定轨精度已与GFZ科学轨道相当。研究了SLR检核精密定轨精度方法,提出了一种利用SLR数据校准GPS精密定轨系统误差的新方法,在卫星一次过境的短弧段内,用二阶多项式来参数化表示GPS定轨慢变系统误差,进而利用不同地面激光测站的分时观测数据,估计GPS定轨系统误差。第四,研究了基于双频GPS的高精度星间相对定位技术。建立了星载GPS电离层延迟的单层投影模型,利用单层投影模型仿真分析了差分电离层延迟对分布式SAR编队卫星CDGPS相对定位结果的影响。研究了基于轨道动力学模型的分布式SAR卫星编队CDGPS相对定位方法,在CDGPS技术的基础上,引入轨道动力学模型提供的先验约束信息,对长弧段的观测数据进行解算,有效的抑制测量中的随机误差,提高相对定位精度,并克服运动学逐点解算方法在观测几何较差或观测数据不足情况下无法应用的缺点。分析了星间测距信息对CDGPS相对定位精度的贡献。第五,研究了基于无线电测量的高精度星间相对状态确定方法。介绍星间无线电测量原理,比较分析了几种传统的相对状态估计方法的优缺点。研究了一种基于样条模型的星间相对定位与定姿的新方法。该方法将传统的直接估计状态参数转化为估计样条参数,减少了待估参数的个数,提高了距离变化对姿态参数的敏感性,估计精度更高,估计结构更加稳定。讨论了无线电测量用于分布式SAR星间基线确定存在的问题,包括星间无线电测量信号的覆盖与遮挡和编队构形设计对无线电测量几何的影响。
王虎[8]2008年在《GPS精密单点定位中电离层延迟改正模型的研究与分析》文中进行了进一步梳理精密单点定位(Precise Point Positioning,简称PPP)是最近几年发展起来的一项GPS定位新技术,在近地卫星的定轨、大范围的地学考察、国土资源调查等方面具有广泛的应用前景,是目前GPS界研究的热点。其中电离层延迟误差是影响精密单点定位的最主要因素,但由于电离层本身的不稳定性,加上目前对其物理特性的了解还有一定的模糊性,还只能采用精度有限的经验模型对其进行描述。本文就电离层延迟误差对精密单点定位的影响进行了深入的研究,其目的是建立电离层模型,来消除对精密单点定位的误差的影响。总结了目前几种常用的电离层延迟改正模型。研究具体内容如下:1.研究了电离层的基本特性以及对GPS精密单点定位测量的影响。在GPS的研究和应用中,主要涉及的电离层模型,对现有的电离层延迟模型进行分析和探讨。2.研究了Klobuchar模型的改正公式及计算方法,其主要用于单频接收机的电离层延迟改正。3.重点研究了实测双频观测值建立电离层延迟改正模型的理论和方法,利用单基站的双频观测值建立了单站的VTEC模型,最后来消除单点定位中的误差。4.基于Matlab平台基础之上,编制了建立电离层延迟误差模型的程序,其主要实现了Klobuchar模型和单站VTEC曲面拟合模型的建立。将所计算的Klobuchar模型和单站VTEC曲面拟合模型的电离层改正值,加入到GPS精密单点定位中进行坐标的解算,并将此解算结果进行了比较与分析,并提出了进一步提高单站VTEC曲面拟合模型的方法。
刘喜涛[9]2014年在《高加速宏微运动平台的动力学分析与测试》文中研究表明随着微电子制造业的高速发展,电子封装装备对运动系统速度、精度及成本等提出了苛刻的要求。高性能封装装备将实现高加速(10-15g)运动条件下执行机构的微米级(1-3μm)快速精密定位。如何设计高性能精密运动平台这一封装装备的核心部件,将直接影响我国微电子制造装备及电子产品的性能及其竞争力。本论文针对电子封装装备的高加速度、高精度等运动需求,重点开展高加速宏微复合运动平台研究,设计并搭建单轴宏微复合运动平台,通过宏微运动平台的静、动态特性分析,动力学建模和振动衰减分析及实验测试等手段,验证所设计宏微运动平台的性能。本论文开展的主要研究阐述如下：1、深入调研高速精密运动平台的国内外研究现状,分析精密运动平台的关键技术及存在的难点问题,确定本论文的研究内容及研究重点。2、设计单轴宏微运动平台,提出一种基于音圈电机驱动的宏运动与基于压电陶瓷驱动的微运动相结合的复合驱动方案；在位置检测方面,提出一种双光栅尺复合定位方法,即宏运动采用增量式光栅尺、微运动采用绝对式光栅尺的位置信号反馈方式,实现平台的精密定位。3、采用有限元分析方法,对宏微复合运动平台进行静力学特性和动态特性分析,获得宏运动过程平台的变形情况及其固有频率和各阶振型。4、建立宏动、微动平台的动力学模型,并利用MATLAB Simulink仿真工具,分析运动平台在不同输入信号下的响应规律；分析宏微运动平台的振动衰减情况,对压电陶瓷用于减振的效果和启动时间进行仿真分析。5、搭建宏微复合运动平台样机,开发平台的集成控制系统,并应用激光干涉仪等仪器对平台的运动特性及精度进行分析测试。实验结果表明,所设计的运动平台达到了高加速度、精密定位的运动需求。
陈长军[10]2013年在《车载移动测量系统集成关键技术研究》文中研究指明城市叁维空间信息的快速获取是当今测绘研究领域的热点之一,随着社会发展与进步,现代城市及基础建设发展日新月异,要求高效率(快)、大面积(广)、高精度(精)和全面生动(真)地获取城市空间信息数据,传统的以全站仪为主要手段的城市测量劳动强度大、作业效率低,难以满足城市空间信息获取快、广、精、真的需求；而车载移动测量系统的出现为高效率、大面积、高精度的获取城市空间信息提供了可能,车载移动测量系统是目前最为引人注目的城市空间叁维信息获取技术之一。目前,3D Laser Mapping、Applanix、 Riegl等国外公司已实现车载移动测量系统的商业化,但其所售车载移动测量系统价格昂贵,严重阻碍了车载移动测量系统在国内的应用。因此,研究车载移动测量系统的集成具有重要意义。本论文对车载移动测量系统集成中的各种核心技术进行了广泛而深入的研究,包括车载多传感器时空同步技术、DGPS/INS组合定位定姿技术、车载立体影像量测技术、车载激光扫描技术、车载多传感器的联合标定等。(一)车载多传感器时空同步技术。时空同步技术是多传感器集成的重要技术,精确的时空同步是车载移动测量系统实现高精度叁维空间信息采集的前提。本文分析了GPS、惯导、激光扫描仪以及相机等的时空特性,并采用高稳晶振,设计并实现了一种同步控制器；该同步控制器在作业过程中引入GPS时间系统并在GPS信号中断期间维持该时间系统,能够长时间的实现多传感器的高精度时间同步。(二)DGPS/INS组合定位定姿技术在车载移动测量系统中的应用。传统摄影测量中,采用布设控制点进行空叁加密的方法得到影像的外方位元素；车载移动测量系统中使用组合定位定姿技术,直接为影像提供外方位元素,称为直接地理定位(Direct Georeferencing)技术。本文采用直接地理定位方法,为车载影像与激光扫描数据提供直接地理定位,建立车载影像立体量测模型与车载激光扫描直接地理定位模型。(叁)车载立体影像量测技术。数字相机是车载移动测量系统中的常用传感器,在车载移动测量系统中一般按照特殊的安装方式集成多对数码相机,每对数码相机采集的影像可构成立体像对进行立体量测。车载立体影像量测技术来源于摄影测量,但是又与传统的摄影测量有所区别,本文建立了直接地理定位下的车载立体影像的量测模型并开发了相应的车载立体影像量测软件。(四)车载激光扫描测量技术。地面激光扫描技术(固定式地面激光扫描)能够高效率、高精度的获取局部区域的叁维空间信息,将激光扫描技术应用于车载移动测量系统中,能够解决大范围大区域叁维空间信息的快速高效获取。本文将SICK LMS系列激光、Riegl系列激光以及Faro focus 3D激光扫描仪用于车载移动测量系统中,建立了车载激光扫描的绝对定位模型,将“二维”点云重建为叁维激光点云,实现大范围叁维空间信息的快速高效获取。(五)车载多传感器集成系统的整体标定。未经整体标定的车载移动测量系统存在多种未知的系统参数,包括相机的主点位置、主距、镜头畸变、相机之间的相对空间关系、相机与激光扫描仪之间的相对空间关系、相机与惯导之间的空间关系以及激光扫描仪与惯导之间的空间关系等。本文在对车载多传感器集成系统中各系统参数深入分析与建模的基础上,利用叁维标定场与二维标定板,完成了车载移动测量系统中各未知系统参数的解算,使本文研制的车载移动测量系统的定位精度达到厘米级水平。在研究车载移动测量系统集成各个核心技术的基础上,本文完成了叁种完整的移动测量系统的集成,论文研究的面向城市测量的移动测量系统和面向空间信息采集与发布的移动测量系统的软、硬件及应用成果分别通过宁波市规划局和国家测绘地理信息局的科技成果鉴定；通过实际工程中的应用与验证也证明,本论文研究成果达到了预期目标。
参考文献：
[1]. 精密绝对定位的研究与软件研制[D]. 钟明兴. 解放军信息工程大学. 2001
[2]. GNSS软件接收机关键算法研究[D]. 刘慧超. 北京交通大学. 2009
[3]. 纸张定量控制电动阀门执行器精密定位策略研究[D]. 王博. 陕西科技大学. 2018
[4]. GNSS精密单点定位模糊度快速固定技术和方法研究[D]. 李盼. 武汉大学. 2016
[5]. 实时精密单点定位理论与应用研究[D]. 易重海. 中南大学. 2011
[6]. 多模GNSS精密单点定位技术研究[D]. 陈冠旭. 中国石油大学(华东). 2016
[7]. 分布式InSAR卫星系统空间状态的测量与估计[D]. 谷德峰. 国防科学技术大学. 2009
[8]. GPS精密单点定位中电离层延迟改正模型的研究与分析[D]. 王虎. 中南大学. 2008
[9]. 高加速宏微运动平台的动力学分析与测试[D]. 刘喜涛. 广东工业大学. 2014
[10]. 车载移动测量系统集成关键技术研究[D]. 陈长军. 武汉大学. 2013
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