收藏本站
《南京航空航天大学》 2001年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

GPS姿态及定向系统的研究与实现

范胜林  
【摘要】: 本文对GPS姿态及定向系统的理论与工程实现进行了深入的研究。 整周模糊度的解算是GPS姿态及定向系统的关键技术之一。本文根据GPS姿态 及定向系统的特点,对常规Kalman滤波算法进行了改进。在此基础上提出了两种 整周模糊度解算方法---基于寻优法的综合整周模糊度搜索算法和基于整数高斯 变换的整周模糊度快速解算方法。这两种方法均能在较短时间内解算出模糊度。为 进一步缩短模糊度解算时间,提出了利用基线长度、基于QR分解的整周模糊度解 算方法,该方法适用于基线较短的情况。针对地面上运动载体的应用情况,提出了 一种卫星失锁时整周模糊度的快速恢复算法。 周跳检测及修复是GPS姿态及定向系统的另一关键技术,本文基于故障检测的 原理,分别提出了基于双差载波相位观测量的周跳检测修复方法和基于改进的三差 观测量的周跳检测修复方法,两种方法均能在动态情况下检测并修复周跳,大大减 少了GPS姿态及定向系统重新初始化的次数。 采用Jupiter GPS OEM板研制了低成本GPS姿态系统样机,采用Allstar GPS OEM 板和GG24 GPS OEM板研制了两套高精度GPS定向系统工程样机,完成了三套系统 的硬件和软件设计,并通过实验验证了系统的性能。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TN967.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王冬;卢秀山;刘凤英;;3Dsurs系统姿态精度分析[J];测绘科学;2008年03期
2 田湘;范胜林;刘建业;;基于GPS的多基线姿态系统研究[J];航天控制;2008年02期
3 李康;黄胜;赵辉;;GPS坐标系的转换及其在姿态求解中的应用[J];指挥控制与仿真;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘志俭;GPS载波相位差分技术、捷联惯性导航系统初始对准技术及其组合技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
2 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
3 李东明;捷联式惯导系统初始对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5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 廖向前,黄顺吉;一种GPS动态解相位模糊的搜索算法[J];电子科技大学学报;1997年04期
3 廖向前,黄顺吉,张晓玲;GPS 双基线载体姿态测量研究[J];航空学报;1998年05期
4 胡国辉,孟浩,袁信;差分GPS载波相位测量整周模糊度的快速求解[J];航空学报;1999年02期
5 施品浩;GPS定位技术的又一里程碑——RTK[J];海洋测绘;1994年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李娜;马修水;李桂华;;测量不确定度及测量不确定度评定综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
2 何昌龙;邓炳法;;GPS-RTK技术在地籍测量一级导线中的应用[J];安徽地质;2007年04期
3 马强,许桢英;动态测量误差溯源方法研究[J];安徽机电学院学报;2001年04期
4 薛同站;王国明;;城市用水量动态预测的双线性模型[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年06期
5 朱广奇;;“3S”技术在合肥城市土地类型划分中的应用[J];安徽林业科技;2005年03期
6 陆鸣;李东亮;许自成;刘秀彩;许寒春;;卷烟烟气焦油量的ARMA预测模型研究[J];安徽农业科学;2008年14期
7 庄立娟;秦安臣;赵志江;高国静;杜彦超;;运用GPS对王家寨民俗村资源调查及其精度分析[J];安徽农业科学;2008年16期
8 徐茂林,杨凤云,李冬梅;利用GPS技术布设C级控制网的应用及精度分析[J];鞍山钢铁学院学报;2002年01期
9 杨凤云;RTK快速求解整周模糊度算法及应用[J];鞍山科技大学学报;2003年02期
10 李振宣,姜慧妍,赵志刚;统计建模中的优化函数模型设计准则[J];鞍山师范学院学报;1997年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王淑珍;基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究[D];华中科技大学;2010年
3 宫轶松;粒子滤波算法研究及其在GPS/DR组合导航中的应用[D];解放军信息工程大学;2010年
4 吕志伟;基于连续运行基准站的动态定位理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 杨天池;单站定位的散射信息几何构造法[D];解放军信息工程大学;2009年
6 石善斌;静止轨道多星共位技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
7 蔡华;GNSS大网实时数据快速解算方法应用研究[D];武汉大学;2010年
8 常晓华;深空自主导航方法研究及在小天体探测中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 郑燕红;卫星激光通信终端系统捕获瞄准跟踪技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 张进;微型零件高精度影像测量系统中关键技术研究[D];天津大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 房建成,祝世平,俞文伯;一种新的惯导系统静基座快速初始对准方法[J];北京航空航天大学学报;1999年06期
2 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
3 王丹力,张洪钺;几种可观性分析方法及在惯导中的应用[J];北京航空航天大学学报;1999年03期
4 王丹力,张洪钺;惯导系统初始对准的次优滤波算法[J];北京航空航天大学学报;1999年04期
5 缪玲娟,田海;车载激光捷联惯导系统的快速初始对准及误差分析[J];北京理工大学学报;2000年02期
6 王庆,万德钧,李滋刚;GPS航姿测量及其仿真研究[J];船舶工程;1996年04期
7 程向红,万德钧,房建成;船用捷联惯导系统在系泊状态下的快速初始对准方法[J];船舶工程;1997年06期
8 刘志俭,胡小平,贺汉根;GPS姿态传感器的数学原理和实现[J];传感技术学报;2003年02期
9 李志信,罗小兵,过增元;MEMS在惯性测量中的应用[J];传感器技术;2001年07期
10 万彦辉,裴听国,戴世荣;数字滤波器在微机械陀螺系统中的应用[J];传感器技术;2003年09期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 刘广军;组合导航系统的数据处理与仿真[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
2 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
3 郑庆晖;基于GPS的航天器姿态、相对姿态确定研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
4 刘志俭;GPS载波相位差分技术、捷联惯性导航系统初始对准技术及其组合技术研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
5 吴梅;小波理论在导弹故障诊断中的应用研究[D];西北工业大学;2003年
6 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
7 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
8 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
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨文海;叶泽田;;车载GPS虚拟观测值求解航向角方法[J];测绘科学;2010年05期
2 孟领坡;吴杰;;北斗天线电气相位中心偏差检验试验研究[J];测绘学报;2008年03期
3 卢秀山;郑作亚;王冬;石波;;3Dsurs系统激光扫描点的理论精度评定[J];测绘学报;2010年02期
4 杜继永;黄国荣;程洪炳;刘华伟;;基于改进小波阈值法处理MEMS陀螺信号噪声[J];电光与控制;2009年12期
5 罗琳;;多分辨率算法在磁强计辅助GPS定向测姿中的应用[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年01期
6 罗琳;;电子磁强计在GPS快速定姿中的应用[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年03期
7 卢满怀;;基于GPS的“滑行车”游艺机运行参数测量系统设计[J];电气自动化;2009年04期
8 苗留成;胡海滨;冯志远;;基于移动平台的辐射源干涉测向精度分析[J];电子测量技术;2009年06期
9 马婧;尤红建;龙辉;丁赤飚;;一种新的稀少控制条件下机载SAR影像区域网平差方法的研究[J];电子与信息学报;2010年12期
10 孟领坡;吴杰;;双频去相关单历元动态解算整周模糊度研究[J];国防科技大学学报;2010年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 李东明;捷联式惯导系统初始对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 郑伟;地球物理摄动因素对远程弹道导弹命中精度的影响分析及补偿方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
4 姚文进;防空弹药二维脉冲修正方法研究[D];南京理工大学;2007年
5 汤勇刚;载波相位时间差分/捷联惯导组合导航方法研究[D];国防科学技术大学;2007年
6 杨华波;惯性测量系统误差标定及分离技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
7 何昆鹏;MEMS惯性器件参数辨识及系统误差补偿技术[D];哈尔滨工程大学;2009年
8 张爱军;水下潜器组合导航定位及数据融合技术研究[D];南京理工大学;2009年
9 范利涛;自动转移飞行器自主导航方法研究[D];国防科学技术大学;2009年
10 吴富梅;GNSS/INS组合导航误差补偿与自适应滤波理论的拓展[D];解放军信息工程大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓潇;;基于差分GPS相对定位的方法探究[J];价值工程;2011年20期
2 王晓亚;王晓天;;OQPSK信号符号与载波相位联合同步技术[J];无线电通信技术;2011年04期
3 庞丽淑;;浅论测绘新技术的发展应用[J];工业设计;2011年Z1期
4 赵国豹;刘云飞;郭肃丽;;DS/FH混合扩频测速技术研究[J];飞行器测控学报;2011年04期
5 陈跃鹏;李东光;崔占忠;杨鹏飞;;高动态环境下GPS信号跟踪算法[J];火力与指挥控制;2011年07期
6 程芹;陈伟;龙必起;林霞;;一种改进的定时误差检测算法[J];电视技术;2011年11期
7 郭通;廉保旺;赵恒斌;;伪码调相雷达高度表中多径信号抑制算法研究[J];计算机测量与控制;2011年06期
8 丁强;;测绘技术的发展与应用[J];甘肃科技纵横;2011年04期
9 冯晓兵;林晓焕;王玉强;;基于FPGA的2CPSK调制解调系统的设计[J];通信技术;2011年09期
10 贺鹏梓;;以开放求突破 刘经南院士谈北斗产业[J];卫星与网络;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 林剑;吴云;;利用GPS双频载波相位单历元解算电离层VTEC[A];新世纪观测技术发展及防震减灾青年学术研讨会论文集[C];2007年
2 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
3 李长啸;朱柏承;;高动态条件下周跳的实时检测和修复[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
4 王千明;刘晖;;周跳探测的算法复杂度分析[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
5 王成;王解先;;利用信息熵估计对单频相位观测值进行周跳探测[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
6 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
7 郑作亚;黄珹;程宗颐;冯初刚;;一种新的GPS数据预处理方案及精度分析[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
8 范胜林;秦岭;袁信;;GPS姿态系统中周跳的检测及修复方法[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
9 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
10 庞春雷;赵修斌;徐鹏;卢艳娥;;惯性信息辅助的GPS整周模糊度快速搜索算法[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
1 王向娜;赵宏博恢复点冰跳暂无定日[N];中国体育报;2006年
2 侯珂珂;花滑双人开局完美中俄选手分庭抗礼[N];光明日报;2006年
3 张韩平;骨科专家帮赵宏博摘铜[N];健康报;2006年
4 本报特派记者  王向娜;刘艳:没有压力 但很紧张[N];中国体育报;2006年
5 王向娜;张丹/张昊分数最高[N];中国体育报;2006年
6 侯珂珂 王豫斯;中国冰雪军团踏上都灵[N];光明日报;2006年
7 股示舞道;百点长阳直指三千大关[N];上海证券报;2007年
8 本报记者 甘勃;连续参考站网 轻松搞定高精度测量[N];大众科技报;2008年
9 石壬;何为精密单点定位[N];中国测绘报;2007年
10 齐婉;张丹张昊完美诠释奥运精神[N];中国妇女报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 范胜林;GPS姿态及定向系统的研究与实现[D];南京航空航天大学;2001年
2 孟领坡;飞机进近着陆精密卫星导航关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 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
4 张贵明;SAR卫星GPS轨道和姿态测量技术研究[D];电子科技大学;2001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 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
7 吕志伟;基于连续运行基准站的动态定位理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
8 王威;GPS用于对地观测编队卫星状态的高精度确定[D];解放军信息工程大学;2004年
9 韩松来;GPS和捷联惯导组合导航新方法及系统误差补偿方案研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 马鲲;GPS船舶姿态测量技术研究[D];大连海事大学;2004年
3 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
4 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
5 岳淼;GPS载波相位高精度惯性组合导航系统研究[D];南京航空航天大学;2007年
6 彭天浪;基于多星座组合系统的载体姿态研究[D];南京航空航天大学;2011年
7 王潜心;GPS数据处理软件中若干问题的研究[D];中南大学;2005年
8 生仁军;GPS载波相位定位中周跳探测方法的研究[D];东南大学;2006年
9 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
10 赵勇;GPS基线解算的基本理论与软件实现[D];安徽理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026