移动GIS辅助定位系统终端设计及处理方法

针对偏远的高原区域无CORS基站和无线基站覆盖,信号弱,实际定位能力完全依靠GPS的问题,该文设计了一种基于移动GIS辅助定位系统的终端技术设备,该系统采用模块化的移动GIS服务,主要包括行业基础服务数据层、基础GPS定位服务层、投影运算层、移动GIS交互采集层等模块,通过将移动终端GPS模块获得的定位数据和移动GIS模块中存储的未偏移的数据结合起来实现更高精度的定位。本文在中国地质大学(武汉)东校区对该方法进行了模拟实验,结果表明该技术大大降低了移动终端GPS的定位误差,实现了对观测点的准确定位。借助该系统,可以提高野外人员采集数据的准确性及后期制作数据的精度,有效提高野外工作的效率和质量。     

基于LabVIEW的GPS激光测距动态定位系统的数据采集平台的开发

介绍了GPS激光测距动态定位系统的功能及组成数据采集平台的各个软件模块，采用LabVIEW集成开发环境下设计的GPS激光测距动态定位系统的数据采集平台，实现了对GPS定位信息、激光测距信息和数字罗盘角度信息的采集、存储及实时显示。     

基于STM32开发板的BDS/GPS数据实时采集与解码研究

针对实时接收BDS／GPS数据丢失、存储不合理、解码精度低等问题,提出以基于STM32F103RET6微控制器为核心的开发板为载体,通过编写数据实时采集与解码算法,实现对数据的存储与计算,得到高精度的伪距、载波等观测值,并实时输出BDS／GPS组合系统伪距单点定位结果。测试结果表明,单点定位的标准差为9 m左右,均方根误差为14 m左右,该开发板运行稳定、使用方便,可为实现多系统数据实时采集、解码和差分计算提供基础。      

基于GPS激光主动式定位系统定位方法研究

介绍了GPS激光主动式定位系统的硬件组成及功能,分析了该方法定位的基本原理,并对试验结果进行了分析,验证该方法的可行性及定位精度。利用系统在不同的流动站对目标利用系统同轴望远镜进行照准,发射激光获取不同流动站的距离,利用数字罗盘获取激光仪的姿态,GPS_OEM获得流动站点的GPS坐标。利用空间距离交会原理解算目标的3维坐标,为不易到达的测区提供技术方法。     

OBS布设导航定位系统的关键技术研究

为实现OBS投放测量工作的顺利开展,并实现准确的OBS投放与定位,根据已构建的OBS布设导航定位系统,结合地理信息技术、导航定位技术和计算机网络技术,介绍OBS布设导航定位系统结构,详细阐述S57电子海图显示、多路导航定位数据实时采集与通信、测线导航、OBS水下定位计算等关键技术,并给出相关技术路线、设计方案和数学模型。应用表明,该系统能够满足OBS投放的作业需求。     

GPS激光测距动态定位系统的数据采集及管理

GPS激光测距动态定位系统是激光测距与GPS定位系统的集成应用,通过测设测点坐标与目标点斜距信息,运用空间测边交会方法进行定位。本文阐述了GPS激光测距系统的定位模式,数据管理及在数据实时处理中的应用。GPS激光测距动态定位系统所有数据都是通过串口发送到计算机。合理、高效地从接收到的数据中分离出各个模块的数据是实现系统稳定工作的关键。本文提出基于内部循环结构对多串口的数据分离和同步数据提取算法,实现了多通道串口数据管理及实时处理,软件运行的结果显示该算法高效地为主动定位系统的状态监视和定位解算提供了正确的数据。     

基于智能手机的嵌入式空间数据采集系统研制

随着北斗定位系统、GIS、网络通讯及智能设备等技术的快速发展,基于智能手机的嵌入式移动GIS将具有高精度定位、野外数据采集、实时动态数据传输等功能。结合嵌入式GIS产品Arc GIS for Android、无线通讯技术、GPS技术、移动计算机设备等,研究人员研发了一个基于智能手机的嵌入式空间数据采集系统。该系统具有GPS定位、野外数据采集、坐标转换、数据预处理、数据存储与输出等功能,可为国土、测绘及电力等部门野外空间数据的快速获取提供技术支撑。     

轨道几何特征匹配列车定位方法

轨道不平顺和轨距偏差等几何特征是直接反映轨道质量优劣的信息，它们均是轨道里程的函数，包含了丰富和低成本的位置信息，在重复观测中具有一致性。本文对轨道几何特征匹配列车定位方法的可行性进行了评估，建立了存储于计算机的背景数据库，然后通过采集待匹配数据和背景数据库进行匹配比对，获得了满足精度要求的列车位置。该方法为多传感器融合的列车控制系统提供了一种新的定位信息和思路，可以作为提高列车定位系统稳健性的辅助手段。     

基于Android终端的GIS林业数据采集系统设计

在野外利用智能终端设备采集数据可以保证获取资料的便利性与准确性。针对林业数据的数量庞大、科目多样、分布区域广泛等特点,本系统基于现有的Android平台结合百度地图API及定位SDK组件调用进行二次开发,实现地图接入、位置定位、路线搜索等服务,通过相关命令调用终端拍照等应用在数据库中实现数据采集、属性记录及导出功能,系统主要包括登录模块、采集模块、数据管理模块等。本文设计的Android终端GIS采集数据系统可以满足外业人员对林业数据的核查、修改与采集需求,为野外核查工作提供了新的模式和方法。     

基于北斗系统的离岸波浪能发电装置数据监测系统设计

针对新型双向直驱式波浪能发电装置离岸数据监测的问题,设计了一种基于北斗通信模块GYM2003B、STM32微控制器、数据采集模块和多个扩展接口组成的监测系统.北斗指挥机接收数据上传服务器存储,并在PC端机上实时监测.该监测系统在海上平稳运行30天,从海上试验数据可以看出,该监测系统能实时监测发电装置运行状况,且系统运行可靠,数据传输准确,数据包的接收率达到99.01％.      

澳大利亚地区GPS/BDS实时精密单点定位性能分析

本文选取了均匀分布于澳大利亚的6个IGS跟踪站,用序贯最小二乘法进行参数估计,利用从MGEX下载的最终轨道和钟差产品进行GPS RT-PPP、BDS RT-PPP、GPS+BDS RT-PPP静态测站仿真实时解算,得出所有测站的定位性能数据。实验表明:在澳大利亚地区,GPS RT-PPP和GPS+BDS RT-PPP在E、N方向平均定位精度可以达到5 cm,且在20 min左右即可完成收敛,在U方向平均定位精度可达10 cm,收敛时间为25 min左右;该地区的BDS RT-PPP定位精度低于前两者,在E、N方向平均定位精度可以达到10 cm,且收敛时间约为25 min,在U方向平均定位精度20 cm,收敛时间超过30 min,达到34 min。     

GPS/BDS组合实时动态精密单点定位

针对常规模式下。单系统实时精密单点定位精度受接收机环境和可视卫星数量影响严重等问题,研究了GPS/BDS双系统实时精密单点定位,采用非差无电离层组合载波和伪距观测值,详细推论了Kalman滤波参数估计方法的基本原理,并利用其进行参数估计,最后通过IGS站和实测数据进行了实时PPP实验,实验表明:GPS/BDS双系统定位模式较GPS单系统有明显改善,在E、N、U方向收敛后RMS值分别达到0.125 m、0.117 m、0.289 m,较单系统在各方向分别改善了11.9%、18.1%、22.5%。证明了GPS/BDS实时PPP能够达到分米级到厘米级定位精度。     

Android智能终端GNSS定位精度分析

目前，普通智能终端的平面定位精度在5 m左右。2016年，Google公司推出Android系统7.0版本，开始支持输出GNSS（global navigation satellite system）原始观测值。通过改正和计算，可以获得Android智能终端的伪码和载波相位观测值，从而实现较高精度的GNSS定位。研究采用华为P9手机进行，在观测条件良好的情况下，采集静态的GNSS原始观测数据，并采用多种方式分别进行定位解算，并分析其定位精度。同时，在相邻观测点放置NovAtel DL-V3-L1型接收机进行对比。实验表明通过静态下精密单点定位或者载波相位差分定位的方式，可以显著提升智能终端的定位精度，达到分米级水平。     

利用窗口小波去噪的高精度动态单历元定位算法

为提高动态单历元定位的精度和实现实时处理,提出了一种利用窗口小波去噪的高精度动态单历元算法。该算法首先利用常规单历元方法获得观测值残差,在当前历元右侧通过数据延拓来改善端部效应的影响,然后利用窗口小波对当前历元观测值残差去噪,通过交叉证认实现小波去噪分解层数的自适应选取,最后利用去噪后得到的较为干净的观测值实现最终定位。实验结果表明,与常规单历元定位相比,在不同的运动情况下,该方法的定位精度均有较大的提高,与小波后处理结果一致。     

北斗广域实时精密定位服务系统研究与评估分析

采用IGS、MGEX、北斗地基增强网的实时观测数据,研制北斗广域精密定位服务系统,实时生成北斗高精度轨道、钟差、电离层产品,提供厘米级北斗双频PPP、分米级单频PPP、米级单频伪距定位服务。对实时产品评估分析的结果表明:北斗卫星实时轨道与钟差产品URE统计精度约为2.0cm,实时电离层精度优于4.0TECU。采用全国分布的实时测站动态定位精度(95%置信度)评估分析表明:北斗双频PPP精度存在明显的区域特征,高纬度以及西部边缘地区的定位精度平面约0.2m,高程约0.3m;中部地区定位精度平面优于0.1m,高程优于0.2m,接近GPS实时PPP精度水平;北斗与GPS融合可以提高单北斗、单GPS的定位性能,尤其是显著加快了PPP收敛时间,收敛时间缩短到20min内。另外,除边缘地区外,北斗单频PPP实现平面0.5m,高程1.0m;北斗单频伪距单点定位实现平面2.0m,高程3.0m。     

远距离运动车辆快速跟踪与定位系统设计

为快速跟踪及定位远距离的运动车辆,本文设计了利用单目相机与激光望远测距仪的定位系统。此定位系统装备单目相机、望远测距仪与角度传感器,采用LK光流算法实时跟踪既定目标,构建了相机、测距仪、目标的坐标方程式模型,可实时解算100~300 m外运动目标的位置。该定位系统无需在被测运动车辆上安装任何设施,即可对合作或非合作目标实现跟踪定位。本文以汽车作为运动目标,使用高精度的CORS系统进行精度验证,该系统实时跟踪定位的精度可保持在亚米级。     

基于不同GNSS增强系统的激光巡线数据分析

无人直升机搭载激光雷达（LiDAR）进行输电线路巡检具有高精度、低成本的优点,为了获取高精度输电线路三维点云高精度地理空间坐标,采用基于基站差分动态后处理（PPK）、江苏省连续运行参考站（JS-CORS）、千寻位置（QX-CORS）等三种不同定位服务方式进行输电线路巡检,分析了三种定位下获取的点位定位精度以及点云质量. 实际结果表明,PPK定位方式平面检核点与高程检核点误差平均值皆在0.1 m以内,其精度最高,数据质量最好,JS-CORS实时定位方式与QX-CORS实时定位方式精度次之. 为无人直升机搭载LiDAR进行输电线路巡检选择定位方式提供了参考.      

融合惯导信息的单目视觉室内定位方法

针对单目视觉定位方法定位精度高但数据源不稳定,而惯性测量组件可稳定获取定位数据却存在累计误差的问题,提出了一种融合惯导信息的单目视觉室内定位方法．该方法利用四参数拟合模型将图像数据转换成定位定姿数据,并在惯导数据解算过程中引入互补滤波修正陀螺仪读数,最后将处理后的数据作为观测值输入到扩展卡尔曼滤波器中,得到最优位置信息．实验结果表明,该方法能够有效地提高室内定位的精度和稳定性.      

一种基于智能手机的实时高精度定位系统开发与车载应用测试北大核心CSCD

手机GNSS芯片可支持多模GNSS观测信号,其提供的原始观测量为高精度导航定位提供了可能,智能手机高精度导航定位成为研究热点之一。本文首先基于自研的反向RTK算法,设计并开发了一套基于智能手机的实时高精度定位系统,降低手机的计算压力;然后基于智能手机小米8,进行了大范围(覆盖深圳、武汉、北京)、多场景(城市开阔/遮挡,高速开阔/遮挡)的动态车载应用测试,用于验证系统的可靠性和可用性。测试结果表明:系统在各场景下均能稳定有效运行,在开阔环境下,小米8可实现亚米级的实时动态定位精度,精度最优可达0.21 m。     

一种顾及动静态的室内定位技术精度评价方法

为了解决室内定位问题,已提出多种室内定位系统,但各类定位系统的精度评价只利用了静态方法或动态方法中的一种,而两种方法均存在一定的优势和局限。本文根据室内定位系统精度评价的目的和需求,结合静态和动态评价方法的优劣进行优势互补,提出了一种顾及动静态的精度评价方法,该方法的关键是真值参考系统的建立。在对一种基于手机WiFi/PDR融合定位的室内定位系统验证试验中发现,该方法可以有效获得精度评价的指标,可满足室内定位系统的评估需求。