北斗导航系统的移动导航定位终端设计分析

卫星定位导航技术目前应用极为广泛,与人民生活息息相关,在手机定位、精准授时、汽车导航、智能交通、智能监控、智能家居、国际救援等等领域应用比较成熟。文章介绍了北斗导航系统的移动导航定位终端的分类和北斗定位基本原理、结构;设计了北斗导航系统的移动导航定位终端,给出了设计的结构、硬件电路以及操作系统。     

"北斗"卫星导航系统在智能铁路运输系统中的应用

总结了“北斗”卫星导航系统和铁路运输系统的特点,探讨了“北斗”卫星导航系统信息与铁路运输系统信息的融合定位在智能铁路运输系统建设中的应用。利用航迹推算法和地图匹配法对组合定位的结果进行了仿真,证明方法是可行的。     

组合导航系统中实时多任务的软件设计

本文分析了基于实时多任务体系的组合导航系统的软件结构，并根据组合导航系统的工作原理和需求分析，将组合导航系统软件划分为多个具有不同优先级的任务，并在嵌入式操作系统VxWorks上实现了组合导航系统的软件设计。目前项目组已应用这种实时多任务软件结构，显著提高了导航系统软件的可靠性、实时性和运行效率，较好地实现了组合导航系统的导航定位功能。     

组合导航系统中陀螺故障的智能诊断

本文讨论了容错组合导航系统中的故障检测及隔离问题，提出了一种基于人工神经网络的智能诊断方法。通过仿真分析，验证了这种方法的可行性。     

基于自适应卡尔曼滤波的RFID/SINS组合导航研究

在室内导航定位中,射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术具有信号穿透性强、成本低廉等诸多优点,能够有效代替GPS完成室内组合导航。针对室内惯性导航误差发散和滤波中噪声参数不确定的问题,提出了基于自适应卡尔曼滤波(Adaptive Kalman Filtering, AKF)的RFID/SINS组合导航系统,通过RFID定位系统抑制惯性导航误差发散,并应用AKF将噪声参数与量测输出参数关联实现实时更新。对AKF和标准卡尔曼滤波(Kalman Filtering, KF)下的RFID/SINS组合导航系统进行了仿真和实验。结果表明,在AKF下组合导航系统平均定位误差降低了10%,位置稳定性提升了7.4%,定位误差保持在0.07 m左右。基于AKF的RFID/SINS组合导航系统能够满足室内高精度定位导航的需求。     

北斗智能物流终端在物联网领域的应用研究

北斗导航系统建设已经初具规模,物流行业蓬勃发展、北斗导航技术目趋成熟、智能手持设备已经普及,北斗智能物流终端的发展迎来了前所未有的发展机遇。本文讨论北斗导航系统和物联网结合的必然性,并从物联网的组成结构出发,讨论北斗智能物流终端在物联网中的应用;重点讨论了北斗智能物流终端在物流领域的应用,并针对现有物流体系提出北斗智能终端的应用场景。通过研究发现,北斗系统在未来必将迎来高速发展,并将广泛应用于物流领域,而未来的物流终端将广泛采用北斗作为定位和应急通信系统。     

SINS/GNSS组合导航系统中激光多普勒测速仪参数估计

为了提高SINS/GNSS组合导航系统的全局性能,考虑加速度与高斯包络对激光多普勒测速仪的影响,提出SINS/GNSS组合导航系统中激光多普勒测速仪参数估计方法。通过分析SINS/GNSS组合导航系统工作原理,明确SINS/GNSS组合系统状态;采用预先梯度评估方法,对梯度方向进行估计迭代,以提高导航定位精度,将获取的方位偏差代入卡尔曼滤波器中进行处理,保证SINS/GNSS组合导航系统实际应用的可靠性;获取对应费希尔信息矩阵,采用正弦信号的圆频率估计方差获取CRLB;分析激光多普勒测速仪测速过程中存在的问题;在信号成分参数分解前提下,将各距离门回波近似看作多个Chirp分量合成信号,对距离压缩后的数据实施自适应Chirplet分解,完成激光多普勒测速仪参数估计。实验结果表明:所提方法能够得到准确的参数估计数值,为SINS/GNSS组合导航系统的有效应用提供理论参考。     

一种新型GPS/DR组合导航系统

利用三个陀螺仪和一个里程计提出一种新型GPS/DR组合导航系统。首先推导了这种组合导航系统的状态方程,然后给出了松组合方式的滤波方程。最后用实测算例对这种新型组合导航系统进行了验证,结果表明,相比于SINS系统、传统的DR系统,这种DR系统在车载系统应用中具有更好的优势;而且这种组合导航系统能够很好地提高单一导航系统的导航精度。     

激光雷达／惯导组合导航系统及其在自主导航中的应用

组合导航系统是指将两种或两种以上不同的导航设备以适当的方式组合在一起,利用其性能上的互补性,以获得比单独使用任一系统时更高导航性能的导航系统。本文论述激光雷达（LADAR）／惯导（INS）组合导航系统的基本概念、国外发展现状及其在自主导航中的应用和涉及的关键技术。     

北斗卫星导航系统在道路运输中的应用

交通运输承载了一个城市的发展命脉,直接影响着经济的发展.智能交通系统的引进,改善了我国交通状况中的不足,但随着国家的进步、科技的发展,原有的系统并不能完全适应发展的国情需要.在此基础之上,我国将北斗卫星导航系统应用于ITS中,更加完善了我国的道路运输体系.本文以我国交通中存在的问题和智能交通系统发展的现状为基点,探讨了北斗卫星导航系统在道路运输中的应用,并对其应用中的不足给出了建议.     

车载GPS/北斗/DR组合导航系统研究

针对移动车辆的定位与导航问题,研究了GPS/北斗/DR组合导航算法.文中采用坐标系变换及增加状态变量法对不同卫星星座进行了时空统一,并在此基础上研究了GPS/北斗卫星组合导航算法;为了克服卫星定位存在的不连续性问题,提出了GPS/北斗卫星导航系统与低成本的航位推算系统组合导航方案,设计了GPS/北斗/DR组合导航滤波器...     

基于北斗和边缘计算的车联网导航技术研究

随着车辆保有量的不断增长和车联网应用的普及,车辆终端会产生大量需要实时处理的数据消息。在车辆高速移动场景下,传统的车联网导航系统由于车辆差分定位数据存在传输时延,导致车辆定位结果存在一定的偏差,无法及时获得高精度定位结果。基于此,文中提出了一种基于北斗定位和边缘计算的车联网导航技术方案,采用改进的遗传算法进行终端定位请求的资源分配,有效降低整个边缘网络的服务时延,并利用基于边缘节点的优化无损卡尔曼滤波算法来提高车联网节点的定位精度。实验表明,文中所提出的方法能够为大规模车联网终端提供实时精准、低延迟和高精度的定位服务,具有较高的实际应用价值。     

空中无人作战平台差分卫导与通信集成系统设计

提出了一种集成设计导航定位与数传通信的差分导航通信系统,以满足无人机对机载轻量化高精度导航定位的需求。该差分导航通信系统由地面站和机载设备组成：地面站完成差分卫导修正量生成与播发;机载设备接收地面站播发的差分卫导修正量,并结合本地卫导观测量实现高精度的实时动态定位。系统试验结果表明,该差分导航通信系统在50 km范围内具备亚米级精度的导航能力。     

提高SINS/GNSS组合导航系统定位精度的方法研究

单纯依赖单一的导航手段难满足高精度的导航需求,因此,将捷联惯性导航系统(SINS)、全球卫星导航系统(GNSS)有效组合,实现优势互补。SINS/GNSS组合导航系统的数据处理一般采用卡尔曼滤波实现,当组合导航系统模型足够准确时,滤波性能较好,当导航系统模型存在误差或发生变化时,新的量测值对滤波估计值的修正作用下降,而旧的量测值的修正作用相对上升,从而导致滤波精度下降。针对上述问题,基于集中式卡尔曼滤波结构的SINS/GNSS组合导航系统,本文提出一种新方法,新方法在梯度方向上进行估计迭代,从而修正模型误差对滤波精度的影响,提高导航定位精度。实验结果表明,当导航系统模型和量测方程存在误差或发生变化时,新方法仍可以为导航系统提供有效的定位精度,满足高空长航时系统需求。     

一种基于北斗卫星定位的船舶智能报警系统设计

船舶报警系统完善程度直接关系到船舶安全,为了使船员能有效进行航线调整,减少事故的发生,保证船舶安全,文章设计了一种船舶智能报警系统,应用于基于北斗卫星定位的船舶智能避碰报警终端。该系统通过北斗卫星定位单元来确认其他船舶的位置、航向及航速等信息,并通过数据采集单元采集本船舶的位置、航向及航速等信息,控制处理单元根据两种信息进行计算,在本船舶处于不同的航速时,采用不同的预警条件,在其他船舶的航行状态达到预警条件时,控制报警单元进行报警,以使本船能对其他船舶进行有效避让。在船舶进入港口区域时,因港口船舶密度过大,系统自动关闭报警避免不必要的扰乱,在船舶进入特定水域时,通过报警单元进行语音提示。这是一种智能化、使用方便的船舶报警系统,具有很大的实用价值,应用前景广阔。     

自恢复蒙特卡罗定位算法

机器人定位技术作为智能机器人领域的重要技术,是机器人进行自主规划和导航的重要前提。为解决机器人运动过程中的绑架问题,在蒙特卡罗定位(Monte Carlo localization, MCL)算法的基础上,提出了基于激光雷达似然域模型的定位可靠度评判算法以及基于惯性导航单元的定位自恢复模型。定位可靠度评判算法对机器人是否发生绑架问题进行判定,当发生绑架问题后,首先基于惯性导航单元的测量数据进行位姿预估计,然后基于预估计的位姿构建粒子重分布模型,最后进行粒子滤波得到重定位的结果,达到了对机器人绑架判定和自恢复定位的目的。经过实验测试和对比,该算法可以对绑架问题进行高效的判断,具有更高的恢复效率和准确度。     

Land-vehicle navigation using GPS

The Global Positioning System (GPS) has made navigation systems practical for a number of land-vehicle navigation applications. Today, GPS-based navigation systems can be found in motor vehicles, farming and mining equipment, and a variety of other land-based vehicles (e.g., golf carts and mobile robots). Each of these applications is discussed and the reader is introduced to some of the issues involved with each one. One particular technical aspect of navigation for land vehicles is discussed. Specifically, the research discussed in this paper presents a quantitative examination of the impact that individual navigation sensors have on the perfomance of a land-vehicle navigation system. A range of navigation sensor performance levels and their influence on vehicle positioning accuracy are examined. Results show that, for a typical navigation system, positioning error is dominated by the accuracy of the position fixes provided by the GPS receiver when GPS position fixes are available and by the rate gyro's bias drift when GPS position fixes are not available. Furthermore, results show that the accuracy of the GPS position fixes has a significant impact on the relative contributions that each dead-reckoning navigation sensor error makes. The implications of these results for navigation system design and sensor design are discussed     

车载GPS/DR组合导航系统数据融合算法研究

本文介绍了车载ＧＰＳ／ＤＲ组合导航系统的设计,建立了表示车辆加速度及影响组合导航系统定位精度的主要误差的数学模型。针对迭代扩展组合卡尔曼滤波算法中,由于ＤＲ系统误差的引入导致滤波效果不好的问题,提出了一种新的组合导航系统的数据融合算法。对实际跑车数据的处理结果表明,该算法在提高组合导航系统的定位精度及可靠性和完整性方面是有效的。     

基于物联网的锂动力电池智能综合管理系统

锂动力电池是一种应用非水电解质溶液，并由锂合金或锂金属作为负极材料的电池，具有绿色环保、轻便、高能量密度、使用寿命长等特点。近年来，锂动力电池被广泛应用于电动工具、电动自行车等领域，并逐步应用到电动车辆与混合动力车领域。但是，原有的锂动力电池监控方法局限于电池组节点保护层面，无法保证将信息传输至监控平台。为提高电动汽车的电池智能综合管理系统的智能化与实时性水平，文中提出以物联网技术为基础，设计了一款基于物联网的锂动力电池智能综合管理系统，其以全面感知、获取锂动力电池的实时数据，并通过智能综合管理系统对相关数据的计算与分析，实现对锂动力电池的智能化控制。文中以构建物联网背景下的锂动力电池智能综合管理系统为目标，首先分析了锂动力电池智能综合管理系统的基本结构，然后从系统物理层、系统网络层、系统应用层等层面出发，研究了锂动力电池智能综合管理系统的相关设计。