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《大连海事大学》 2004年
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GPS船舶姿态测量技术研究

马鲲  
【摘要】:作为新一代卫星导航与定位系统,GPS以其全球性、实时性、全天候连续、快速、高精度的导航/定位/授时功能,为确定移动目标的地理位置和空间轨迹行业带来了一场革命。利用GPS载波相位技术对载体进行定向和测姿的研究开辟了又一个新的GPS应用研究领域。 本文对GPS姿态测量技术进行了研究,论证了GPS姿态测量系统的可行性,并详细推导了姿态解算的数学模型。 针对海上船舶的动态特性,本文提出了船舶姿态测量系统的实施方案,对可能影响测量精度的各类误差源进行了分析。 整周模糊度的解算和周跳检测与修复是GPS姿态测量系统的两大关键技术。为缩短模糊度搜索时间,提高模糊度解算的正确率,本文引入了LAMBDA法解算整周模糊度;为实现动态条件下载波相位观测的周跳检测与修复,引入了“基于冗余双差观测的周跳检测与修复”的方法。 Motorola UT+OEM接收机是美国Motorola公司生产的Oncore系列接收机的一种。本文采用两块Motorola UT+OEM板,在Windows95/NT平台下,利用MicrosoftVisual C++串口编程技术,进行了船舶姿态测量系统的软件设计,通过对试验数据的后处理能获取载体的二维姿态(航向角和俯仰角),并通过试验验证了系统的性能。 论文的最后列举了在理论和工程上尚需做进一步研究和完善的一些问题。
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:U675.7

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 徐顺安;嵌入式载体姿态测量系统的研制[D];合肥工业大学;2011年
2 马骥超;基于GPS的分布式移动多载舰OTHR系统姿态测量方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 董建明;基于载波相位差分的GPS载体姿态测量系统算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 刘永彪;基于GPS双天线的定向研究[D];南昌大学;2011年
5 侯梅振;基于ARM平台的GPS船舶定向装置研制[D];江苏科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 廖向前,张晓玲,黄顺吉;GPS姿态测量中缩小相位模糊空间的方法[J];电子科技大学学报;1998年04期
5 龚福祥,王庆,万德钧;GPS原始观测数据的双串口实时采集方法[J];电子测量与仪器学报;2001年03期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨友长;不同参考椭球体的GIS数据转换探讨[J];安徽地质;2002年03期
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3 金玲玲;;GPS在高速公路工程测量中的应用[J];安徽建筑;2010年02期
4 宋文利;金玲玲;;山区高速公路测控技术的应用[J];安徽建筑;2011年05期
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9 武建华;辛红芳;刘双双;;GPS在秦岭隧道群控制测量中的应用[J];北京测绘;2008年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程兰;陈杰;甘明刚;;GPS接收机载波跟踪多径误差分析[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 逄淑涛;董绪荣;王威;柳迪;;基于改进LAMBDA算法的GNSS载波相位姿态测量方法研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
3 韩永亮;王佩贤;孟灵飞;;Trimble GeoXT手持机在土地整理核查中的应用[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S01北斗/GNSS导航应用[C];2012年
4 杨开伟;甘兴利;李娟娟;;三种全球对流层改正模型特性分析[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
5 李秀海;马俊海;韩冰;;基于泛Kriging法的GPS高程拟合研究[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
6 裴毓铁;曹欣;赵宝亮;;连续运行卫星服务系统在城镇地籍测量中的应用[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
7 邓明镜;;RTK浮动解精度分析[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
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9 陈慧;;高职GPS高程拟合及精度分析[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 高井祥;闫文林;王坚;;矿山变形灾害GNSS现代化监测技术研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
2 姜毅;GNSS接收机高性能跟踪与捕获环路算法研究[D];大连海事大学;2010年
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5 黄仰博;高性能导航接收机基带处理算法与实现技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 刘超;矿区GPS变形监测及其伪卫星增强技术[D];中国矿业大学;2011年
7 万晓光;伪卫星组网定位技术研究[D];上海交通大学;2011年
8 徐波;CDMA2000移动台非合作定位关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 刘文祥;卫星导航系统高精度处理与完好性监测技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 王文利;大射电望远望悬索式馈源支撑系统的运动规划、动态检测与控制[D];西安电子科技大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄昆学;GPS激光测距系统的算法研究及实现[D];山东科技大学;2010年
2 谷守周;GPS/GALILEO完备性算法研究及软件实现[D];山东科技大学;2010年
3 益鹏举;低轨遥感卫星精密定轨研究[D];山东科技大学;2010年
4 李本玉;GPS/GLONASS精密单点定位技术模型与算法的研究[D];山东农业大学;2010年
5 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 张文乾;基于GPS/DR和GSM的车辆定位导航系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 支春阳;GPS航姿仪的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 朱留军;车辆导航系统中GPS/DR/MM组合定位技术的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 王诚;VRS系统流动端模糊度的快速解算[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 张力仁;虚拟参考站对流层模型与算法研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞文伯,高国江,赵剡;单频GPS动态相对定位的模糊度逼近搜索解法[J];北京航空航天大学学报;2002年02期
2 李跃军;阎超;;飞行器姿态角解算的全角度双欧法[J];北京航空航天大学学报;2007年05期
3 李杰;洪惠惠;张文栋;;MEMS微惯性测量组合标定技术研究[J];传感技术学报;2008年07期
4 王先全;吴敏;冯济琴;董淳;;短基线GPS定向系统及搜索模糊度优化算法的研究[J];测绘科学;2009年04期
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6 刘立龙;文鸿雁;唐诗华;;基于移动基准站DGPS整周模糊度快速求解的研究[J];测绘信息与工程;2007年02期
7 王立红;郝继平;汤云;;基于最小二乘法的GPS多天线测姿及精度分析[J];测试技术学报;2007年01期
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9 马煦,常青,侯俊;综合利用电离层残差法和载波相位变化率法探测并修复周跳[J];电讯技术;2005年01期
10 王子茹,李凤斌;综述GPS定位中整周糊度求解问题[J];东北测绘;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈汝军;;浅析GPS卫星导航系统的定位误差[A];中国航海学会通信导航专业委员会2006年学术年会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 陈树新;GPS整周模糊度动态确定的算法及性能研究[D];西北工业大学;2002年
2 杨铁军;GPS实时姿态测量技术与多径误差研究[D];电子科技大学;2003年
3 王仁谦;GPS动态定位的理论研究[D];中南大学;2004年
4 伍岳;第二代导航卫星系统多频数据处理理论及应用[D];武汉大学;2005年
5 刘立龙;动态对动态GPS高精度定位理论及其应用研究[D];武汉大学;2005年
6 向洋;高动态GPS载波跟踪技术研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李建文;GLONASS卫星导航系统及GPS/GLONASS组合应用研究[D];解放军信息工程大学;2001年
2 陈强;PE-90、WGS-84及BEJ-54之间坐标转换的算法分析及应用研究[D];大连海事大学;2000年
3 刘俊承;GPS姿态确定技术研究[D];华北工学院;2002年
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5 许春明;GPS动态载波相位测量定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
6 唐康华;GPS快速定姿技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
7 周非;基于GPS的单基线测姿技术的研究[D];电子科技大学;2003年
8 何晓峰;GPS快速精确相对定位技术[D];国防科学技术大学;2003年
9 沈健;GPS快速定向仪技术[D];国防科学技术大学;2003年
10 李俊毅;GPS姿态测量及相关技术的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 汪涛;基于GPS的输电导线舞动在线监测方法研究[D];合肥工业大学;2012年
2 唐树青;水下传感器网络节点的设计[D];合肥工业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄丁发,卓健成;GPS相位观测值周跳检测的小波分析法[J];测绘学报;1997年04期
2 韩文焌,郑怡嘉,张武良;预报对流层距离误差的新方法[J];电子科学学刊;1992年02期
3 王解先,季善标,易玉丹;GPS 动态伪距单点定位精度与 GDOP 的关系[J];工程勘察;1998年06期
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5 谢益溪;预报高空目标对流层折射的新公式[J];空间科学学报;1990年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 逯亮清,胡小平;利用几何约束快速求解整周模糊度[J];飞行器测控学报;2001年01期
2 岳淼;赵伟;刘建业;刘瑞华;;基于载波相位的高精度惯性组合导航系统研究[J];弹箭与制导学报;2007年04期
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4 何晓峰,胡小平;一种新的整周模糊度快速求解算法(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau;2005年02期
5 朱学勇;齐志强;;北斗测向技术研究[J];科学技术与工程;2009年17期
6 郭建华;;GPS PPK技术在地形地籍测量中的应用[J];城市勘测;2011年03期
7 胡国辉,范胜林,袁信;GPS定位定向系统的研究[J];宇航学报;2000年04期
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9 张煜烽,陈家斌,刘星桥,崔燕;在线整周模糊度快速解算法[J];中国惯性技术学报;2000年04期
10 郑庆晖,张育林;GPS姿态测量的载波相位整周模糊度快速解算[J];航空学报;2002年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周亮;沈云中;;基于整参数估计的整周模糊度计算方法及其实现[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
2 卢献健;任超;晏红波;;利用分组搜索算法快速解算整周模糊度[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
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4 庞春雷;赵修斌;卢艳娥;余永林;;基线约束条件下GPS整周模糊度快速解箅新方法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
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6 杨迪;曾庆化;刘建业;万骏炜;;GNSS定姿三频整周模糊度算法[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S03精密定轨与精密定位[C];2012年
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8 刘瀛翔;唐小妹;王飞雪;;BOC信号两种捕获算法的性能分析比较[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
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10 张建伟;伍蔡伦;谢松;;卡尔曼滤波器在RTK处理中的应用[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S08卫星导航模型与方法[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 刘震昆;分布式SAR卫星姿态和相对轨道确定及相关问题研究[D];电子科技大学;2008年
7 郑冲;双星/道路组合定位技术及基于双星定位系统的快速定向技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
8 张小超;面向精准农业的GPS信号处理与定位方法研究[D];中国农业大学;2004年
9 陈树新;GPS整周模糊度动态确定的算法及性能研究[D];西北工业大学;2002年
10 王永泉;长航时高动态条件下GPS/GLONASS姿态测量研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马鲲;GPS船舶姿态测量技术研究[D];大连海事大学;2004年
2 汪商;智能交通系统中载波相位差分定位技术的研究[D];北京交通大学;2012年
3 何晓峰;GPS快速精确相对定位技术[D];国防科学技术大学;2003年
4 党超;基于北斗的航天器测姿/测速技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
5 王兆龙;北斗导航系统双频整周模糊度的快速解算[D];哈尔滨工程大学;2012年
6 刘俊承;GPS姿态确定技术研究[D];华北工学院;2002年
7 徐顺安;嵌入式载体姿态测量系统的研制[D];合肥工业大学;2011年
8 陈玉林;利用GPS载波相位信号确定载体姿态研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 刘春卓;基于载波相位的SINS/GPS系统研究[D];西北工业大学;2005年
10 王冰;混合整数最小二乘估计及其在GPS定位中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
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