基于北斗模块的智能车载终端原理与设计

近几年,随着北斗卫星导航系统的快速发展,北斗双模定位模块的开发技术不断成熟,其相关智能终端的技术产品应用更加广泛。对北斗智能车载终端工作原理进行分析设计,说明该系统如何实现对车辆的通讯、定位、行车数据分析保存、图像记录,以及将相关数据上传到管理中心平台等智能功能的应用过程。     

基于PDA的GPS定位精度提高方法

阐述了在Windows CE嵌入式系统中实现PDA和GPS串行通信的方法;验证了DGPS和卡尔曼滤波器在提高GPS接收机定位精度方面的有效性;针对动态滤波器在静态定位时滤波精度下降的问题,对传统卡尔曼滤波方程作出改进,并进一步采用滤波选择结构完善卡尔曼滤波器的动静态滤波性能;利用DGPS和卡尔曼滤波器在误差消除上的互补性,设计一个由PDA接收平台、差分GPS系统和滤波选择结构组成的组合定位试验系统．试验证明,采用组合定位的方式,可以将GPS的定位精度从2．4m（2σ）提高到0．9m（2σ）．     

GNSS自适应抗干扰天线阵相位中心校正

为在干扰环境实现实时精密定位、测距和姿态测量等应用,需要尽可能降低天线阵相位中心引起的误差。建立了抗干扰天线阵相位中心补偿模型,每个阵元视作多相位中心天线,推导了自适应抗干扰天线阵等效相位中心位置的计算方法,分析了抗干扰RTK系统中由相位中心偏移引起的误差。通过补偿载波相位观测量,实现了天线阵相位中心校正。仿真结果表明,GNSS接收机抗干扰天线阵等效相位中心的位置与干扰环境及所用抗干扰算法有关,不能通过预先建立固定查找表的方式进行补偿,只能根据抗干扰计算结果实时计算出等效相位中心位置,再补偿载波相位观测量。      

基于似单差法的井筒沉降监测试验与结果分析

为监测地下煤炭开采对某矿工业广场内主、副井筒的影响,布设了由54个监测点和2个基准点组成的监测网。监测网的基准时段测量采用静态GPS相对定位技术和三等几何水准,以此作为沉降监测基础;监测时段外业观测方法与基准时段的相同,但沉降量采用以似单差法为理论的GQuickS软件进行解算,并与几何水准测得的沉降量进行比对分析,结果表明,采用似单差法进行沉降监测可达到三等水准监测的要求。     

IMM-SRUKF在GPS/INS组合导航中的应用

针对无迹卡尔曼滤波(UKF)鲁棒性不强的问题,结合全球定位系统/惯性导航系统(GPS/INS)紧组合模型特点,提出了基于交互式多模型(IMM)的混合平方根无迹卡尔曼滤波(SRUKF)算法.该算法采用交互式多模型结构,克服了模型不确定性因素的影响;采用平方根滤波技术,解决了协方差矩阵难以保持正定的问题.同时,考虑到内部滤波器与线性/非线性模型不匹配,引入混合滤波思想,对SRUKF进行了优化.将新算法应用于紧组合模型进行仿真,结果表明:新算法能够以适当的时间复杂度,获得较强的鲁棒性能,适用于复杂的导航环境.     

定位组合调驱技术提高采收率实验研究

利用微观仿真模型和树脂胶结岩心,对定位组合调驱技术提高采收率机理、调剖及驱油效果进行了研究.分别进行了调剖剂的调剖实验和化学剂的驱油实验.研究结果表明,定位组合调驱技术提高采收率不只是调剖与驱油技术的简单加和,两者之间存在一定的协同作用,能够起到增强的效果.岩心调剖实验表明,选择顶替段塞时要保证其流变性和主段塞的流变性相同,对于非均质性严重、存在窜流通道的特定油藏,当调剖时机在含水率为90%左右、调剖深度为地层的1/3处时,调剖效果最好.对比分析认为,定位组合调驱技术提高采收率的效果很好.     

基于平淡卡尔曼滤波的微弱GPS信号跟踪算法

在接收信号很微弱的情况下,全球定位系统(GPS)的传统方法不能很好地跟踪信号.采用非线性卡尔曼滤波算法取代传统的延迟锁定环和相位锁定环,用于高灵敏度GPS接收机的微弱信号处理环节.针对所提出的微弱信号系统模型中相关运算的特点,运用平淡卡尔曼滤波器进行信号跟踪.仿真结果表明,新方法能够较好地跟踪到载噪比低至27 dB-Hz的微弱信号,确保了跟踪精度;同时具有较高的灵敏度.     

对地观测技术发展态势的文献计量分析

从发表的对地观测科学研究论文和专利文献入手,利用美国Thomson公司开发的Thomson数据分析工具（Thomson DataAnalysis—TDA）,分析该研究领域的科研文献和专利文献变化情况,从而对对地观测技术的发展态势进行分析。在ISI Web of Knowledge平台检索SCIE和SSCI网络数据库2002—2007年相关论文共15829篇,对论文的国家和机构分布进行了详细分析,以关键词词频分析了对地观测技术研究的热点,得到微波遥感、定量遥感以及高光谱遥感是近年来的前沿领域,而土地利用和气候变化是应用热点。专利文献分析表明,对地观测专利文献呈现缓慢的增长趋势,全球定位系统专利文献数量较大、增长较快,而遥感、地理信息系统和全球定位系统专利文献分布国家和机构以及关键词词频具有较高的一致性,说明三者结合应用情况显著。     

RSSI和PC-CSI加权融合的指纹定位方法

针对基于RSSI和CSI的指纹定位技术易受环境干扰、定位精度较低的问题,提出了一种基于RSSI指纹和相位修正信道状态信息(phase correct based channel state information, PC-CSI)指纹的加权融合指纹定位技术。基于PC-CSI的指纹定位在传统基于CSI幅值的指纹定位基础上增加相位信息对定位结果进行修正,之后对RSSI指纹和PC-CSI指纹的定位结果加权重定位。实验结果表明,提出的加权融合指纹定位算法与基于CSI的主动定位算法相比,平均定位误差(mean position error,MPE)降低了36.2%,能满足室内定位需求。     

顾及非线性高程归算的中国西北区域对流层天顶延迟模型

对流层延迟是影响高精度导航定位的关键因素,同时也是进行GNSS水汽反演的重要数据。中国西北区域地形起伏较大,目前中国西北地区对流层天顶延迟模型在高程方面顾及不足,无法满足实时高精度定位需求,因此建立高精度中国西北地区对流层延迟模型成为迫切需求。针对当前中国西北地区ZTD模型未同时顾及非线性高程归算以及季节变化等问题,本文将利用2015-2017年欧洲中期天气预报中心(ECMWF)的ERA5资料建立顾及非线性高程归算的中国西北地区对流层天顶延迟模型(MZTD模型)。联合未参与建模的2018年ERA5资料和中国西北陆态网84个GNSS测站数据,验证MZTD模型的精度和适用性,并与目前使用广泛的GPT3模型进行精度对比。结果表明：以2018年ERA5资料和中国西北陆态网测站数据为参考值,MZTD模型的均方根误差(RMS)分别为3.14cm和2.81cm,相对于GPT3模型精度分别提高了约16.3%和21.7%,同时MZTD减少模型参数,提升了模型计算效率。因此,顾及非线性高程归算的MZTD模型在中国西北区域体现了更好的精度和适用性,可以为中国西北地区进行实时GNSS水汽探测和导航定位提供重要参考。