高精度定位与导航系统

高精度定位与导航系统
高精度定位与导航系统

第四章高精度定位与导航系统

本章小结

本章的学习目标你已经达成了吗?请通过思考以下问题的答案进行结果检验。序号问题自检结果

1 高精度地图与普通的导航地

图有哪些区别?

与传统地图相比,高精度地图信息的丰富性和

准确性都有显著的提升。高精度地图包含的信

息有以下内容和特点:

(1)道路参考线为了实现车道级导航、路径规

划功能,需要在原始地图数据中抽象道路结构,

形成由顶点组成的拓扑图形结构,同时为了优

化数据的存储,需要将道路用连续的曲线段来

表示。

(2)道路连通性除道路参考线外,高精度地图

还应描述道路的连通性。比如路口中没有车道

线的部分,需要将所有可能的行驶路径抽象成

道路参考线,在高精度地图数据库中体现。

(3)车道模型除了记录道路参考线、车道边缘

(标线)和停车线外,高精度地图数据库还需

要记录无车道道路的拓扑结构,且除车道的几

何特性外,道路模型还包括车道数、道路坡度、

功能属性等。

(4)对象模型记录道路和车道行驶空间范围边

界区域的元素,模型属性包括对象的位置、形

状和属性值。这些地图元素包括路牙、护栏、

互通式立交桥、隧道、龙门架、交通标志、可

变信息标志、轮廓标志、收费站、电线杆、交

通灯、墙壁、箭头、文字、符号、警告区、分

流区等。

2 高精度地图在智能网联汽车

应用领域的作用有哪些?

为导航系统提供更高精度的路径和更精细、精

确的交通信息,引导车辆达到目的地,将环境

中尽可能丰富的信息提供给自动驾驶系统。满

足自动驾驶系统的导航、路径规划要求,用于

导航、路径规划,还可以为环境感知和理解提

供先验知识,辅助车载传感器实现高精度定位。

北斗卫星导航定位系统简介

北斗卫星导航定位系统,是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),是除美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS之后,第三个成熟的卫星导航系统。卫星导航系统是重要的空间基础设施,它综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点,相当于一个设置在太空的无线电导航台,可带来巨大的社会经济效益。在测绘、电信、水利、公路交通、铁路运输、渔业生产、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域会逐步发挥重要作用。 世界上第一个全球卫星导航系统是美国从1973年开始实施的GPS系统,军民两用。但长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号――也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个“大概”。为打破美国的垄断,俄罗斯耗资30多亿美元建起了自己的全球卫星导航系统GLONASS。2002年,欧盟启动了伽利略(Galileo)全球卫星导航定位系统计划,将在2008年投入运营,预计投资36亿欧元。2003年,我国与欧盟签署了有关伽利略计划的合作协定,目前双方合作项目已有14个。我国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来,已成为GPS应用大国。作为一个拥有广阔领土和海域的国家,中国有能力也有必要拥有自己的全球定位系统。 北斗卫星导航定位系统的系统构成有:由两颗地球静止卫星(800E和1400E)、一颗在轨备份卫星(110.50E)、中心控制系统、标校系统和各类用户机等部分组成。可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,定位精度可达20纳秒的同步精度,水平精度100米(1σ),设立标校站之后为20米(类似差分状态)。其精度与GPS相当。工作频率为2491.75MHz,系统容纳的最大用户数达每小时540000户,短报文通信一次可传送多达120个汉字的信息(GPS不具备此项功能),精密授时的精度达20纳秒。 2007年2月3日,第四颗试验“北斗星”在西昌成功发射。 这一系统目前共有四颗导航定位卫星,其发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日,第三颗是备用卫星。 2007年2月3日,北斗导航试验卫星升空。 中国向着努力开发一个堪与美国GPS系统和欧洲伽利略系统(Galileo)媲美的定位系统又迈进了一步。“北斗”导航卫星通过“长征三号甲”运载火箭成功发射,凸显中国政府发展航天工业的决心。此前数周,中国用一种由导弹发射的“动能拦截器”击毁了一颗老化气象卫星,美国对此表示担忧。 北斗卫星导航定位系统——英文名为“Compass”——的计划一直处于保密状态,官方一再拒绝透露意图。不过,最近的卫星发射,似乎是要加强一个相对不很精确的系统,该系统以2000年至2003年发射的三颗北斗卫星为基础。今年初将发射两颗地球静止卫星,使北斗卫星导航系统到2008年能够覆盖中国全境和邻近国家部分区域。北斗卫星导航系统最终将通过由30颗非静止轨道卫星组成的卫星“星座”,扩展到覆盖全球。它将类似于美国的GPS系统(全球定位系统)和欧洲的伽利略卫星网络。 更为精确的定位,对于中国军队来说将是一项重大财富。扩展后的北斗卫星导航系统,将使用与伽利略系统相同的无线电频率,可能也会与GPS系统相同,在战时使敌方更难以干扰网络。 北斗卫星导航系统的开发,可能会对伽利略系统的商业成功构成挑战。虽然中国是伽利略项目的合作方之一,中国政府和企业在相关设施及商业应用研究方面投入了2亿欧元(合2.6亿美元),但中国正成为该 项目的一个潜在竞争者。

汽车定位与导航系统

汽车定位与导航系统 (1) 第一节传感器定位导航系统 (1) 一、现代运输系统 (1) 二、汽车导航罗盘 (2) 三、汽车导航陀螺仪 (4) 四、倒车辅助系统控制 (5) 五、多媒体倒车雷达 (10) 六、奥迪A6的倒车雷达系统 (11) 七、证眼雷达 (11) 第二节卫星定位和导航系统 (12) 一、全球卫星定位导航系统 (12) 二、绝对导航 (13) 三、独立导航系统 (14) 四、车载卫星导航 (15) 第三节典型故障案例分析 (17) 一、奥迪A6轿车倒车雷达有时正常有时不正常 (17) 二、东风雪铁龙新爱丽舍豪华轿车倒车雷达无法正常工作 (18) 汽车定位与导航系统 导航原指飞机、轮船等交通工具在行驶时借助其他装置了解自身位置和航行状态,借以保证航行安全、提高运行效率和运输企业的经济效益。汽车导航的目的就是引导汽车在繁忙的交通状态和复杂的道路网络中选择最佳的路径,使其能在尽量短的时间和路程内到达目的地。本章将分传感器定位导航和卫星定位导航两部分来介绍汽车定位和导航系统及技术。 第一节传感器定位导航系统 一、现代运输系统 现代智能化汽车运输系统(Intelligent Transportation System,ITS)是目前世界上最流行的交通运输系统。它将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术等高新技术有效地综合运用,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。实现交通管理的智能化、自动化,使交通运输基础设施得以发挥最大效能,使驾驶员与旅行者的安全度和舒适度得到明显改善,并通过节约能源和保护环境使全社会获得巨大的社会经济效益。 日本对ITS系统的研究也下了大力气。1997年日本政府为此共投资约7亿美元,其中用于

北斗卫星导航系统定位原理及应用

xxxx导航系统定位原理及其应用 北斗卫星定位系统是由中国建立的区域导航定位系统。该系统由四颗(两颗工作卫星、2颗备用卫星)北斗定位卫星(北斗一号)、地面控制中心为主的地面部份、北斗用户终端三部分组成。北斗定位系统可向用户提供全天候、二十四小时的即时定位服务,授时精度可达数十纳秒(ns)的同步精度,北斗导航系统三维定位精度约几十米,授时精度约100ns。美国的GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m,C/A码目前己由25-100m提高到12m,授时精度日前约20ns。。 北斗一号导航定位卫星由中国空间技术研究院研究制造。四颗导航定位卫星的发射时间分别为: 2000年10月31日; 2000年12月21日; 2003年5月25日, 2007年4月14日,第三、四颗是备用卫星。2008年北京奥运会期间,它将在交通、场馆安全的定位监控方面,和已有的GPS卫星定位系统一起,发挥?双保险?作用。北斗一号卫星定位系统的英文简称为BD,在ITU(国际电信联合会)登记的无线电频段为L波段(发射)和S波段(接收)。北斗二代卫星定位系统的英文为Compass(即指南针),在ITU登记的无线电频段为L波段。北斗一号系统的基本功能包括: 定位、通信(短消息)和授时。北斗二代系统的功能与GPS相同,即定位与授时。 其工作原理如下: ?北斗一号?卫星定位系出用户到第一颗卫星的距离,以及用户到两颗卫星距离之和,从而知道用户处于一个以第一颗卫星为球心的一个球面,和以两颗卫星为焦点的椭球面之间的交线上。另外中心控制系统从存储在计算机内的数字化地形图查寻到用户高程值,又可知道用户出于某一与地球基准椭球面平行的椭球面上。从而中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标,这个坐标

全球卫星导航定位行业分析报告

全球卫星导航定位行业分析报告 一、全球卫星发展概况 卫星导航定位技术指利用全球卫星导航定位系统所提供的位置、速度及时间信息对各种目标进行定位、导航及监管的一项新兴技术。与传统的导航定位技术相比,由于卫星导航定位技术具有全时空、全天候、连续实时地提供导航、定位和定时的特点,已成为人类活动中普遍采用的导航定位技术。因此,全球卫星导航定位系统一经问世,在市场需求的牵动下很快就深入到各国军事、安全、经济领域的方方面面,使航空、航海、测绘、机械控制等传统产业的工作方式发生了根本的改变,开拓了移动位置服务等全新的信息服务领域,并迅速发展成为一个新兴的产业——卫星导航定位产业。 以美国GPS为代表的卫星导航定位产业已经成为当今国际公认的八大无线电产业之一。在人类信息社会中,有80%以上的信息与“位置”和“时间”有关,在卫星导航定位技术出现以后,它可以迅速将位置、时间信息数字化,进入互联网和各行各业的信息应用系统,被人们所使用。 目前世界上投入正式运行的卫星导航定位系统有美国的GPS系统、俄罗斯的Glonass系统和我国的北斗卫星导航定位系统。其中GPS的应用最为广泛,占到全球应用的95%以上。鉴于民用需求的巨大与旺盛,为了摆脱对美国GPS系统的依赖,打破美国对全球卫星导航产业的垄断,欧盟在2002年提出建设Galileo 系统,俄罗斯则计划在2010年全面恢复Glonass系统,我国在2006年对外公布建设我国新一代北斗卫星导航定位系统,卫星导航定位产业步入了一个多系统并存、多技术融合的发展新阶段。 我国的卫星导航定位应用是在全球卫星导航定位系统逐步开放、透明的大环境下,通过学习、引进、消化、吸收再创新的方式发展起来的。美国的GPS系统在20世纪80年代建设初期是一个严加保密的纯军事系统。随着全球政治格局和经济一体化的发展,其已从最初的“军用为主、民用为辅”发展到“强军护民、以民养军”的新阶段。美国GPS政策的每一次开放调整,都有力地推动了本国及全球卫星导航定位产业的市场发展。随着卫星导航定位在我国应用领域的不断拓展和深入以及自主的北斗卫星导航定位系统的建设,使我国在卫星导航定位系统技术和导航信号处理技术、卫星导航定位芯片技术和板卡、高精度接收机产品等方面取得重大突破,积累了应用经验,卫星导航定位技术与产品已呈现自主创新,集成创新,引进、消化、吸收再创新的多元并举发展的格局。 二、全球卫星导航系统发展历程 GPS可以说是最早也是目前最为完善成熟的全球卫星导航定位系统,最为当今最完善、覆盖率最高卫星导航定位,GPS的发展历程就代表了全球卫星导航定位行业的发展。 1、50年代末至60年代末是GPS研发的初级积累阶段 1958年底,美国海军武器实验室委托霍布金斯大学应用物理实验室,研究为美国军用舰艇导航服务的卫星系统,即海军导航卫星系统。60年代末,美国在此基础上着手研制新的卫星导航系统,以满足海陆空三军和民用部门对导航越来越高的要求。

全球四大卫星定位系统

全球四大卫星定位系统 一.GPS系统(美国) 二.北斗系统(中国) 三.GLONASS系统(俄罗斯) 四.伽利略卫星导航系统(欧盟) GPS系统(美国) GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制,历时20年,耗资近200亿美元,于1994年全面建成的新一代卫星导航与定位系统。GPS利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今,GPS已经成为当今世界上最实用,也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。 GPS系统概述GPS系统由空间部分、地面测控部分和用户设备三部分组成。 (1)空间部分GPS系统的空间部分由空间GPS卫星星座组成。 (2)控制部分控制部分包括地球上所有监测与控制卫星的设施。 (3)用户部分GPS用户部分包括GPS接收机和用户团体。 主要功能: 导航 测量 授时

标准:全球定位系统(GPS)测量规范GB/T 18314-2001 Specifications for global positioning system (GPS) surveys 种类: GPS卫星接收机种类很多,根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型;根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。 北斗卫星导航系统 中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System, 统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。 段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户 度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 系统构成 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨 道卫星组成,中国计划2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,

高精度卫星导航定位行业研究报告分析

高精度卫星导航定位行业研究报告 目录 一、全球卫星发展概况 (3) 二、全球卫星导航系统发展历程 (4) 1、50年代末至60年代末是GPS研发的初级积累阶段 (4) 2、70年代初至80年代末GPS研发正式开始 (5) 3、1989年至1994年是GPS实用组网阶段 (5) 4、994年至2000年是GPS军转民的过渡阶段 (5) 5、2000年GPS正式放开在全球广泛推广应用 (5) 三、全球卫星导航定位行业市场规模 (6) 四、中国卫星导航定位行业发展历程 (6) 1、90年代中期以前为起步阶段 (6) 2、1996—1997年是市场发展期 (7) 3、1998—2001年是市场逐渐成熟的时期 (7) 4、2002年进入产业化发展阶段 (7) 5、2005年民用市场规模化发展开始 (7) 五、中国市场规模 (9) 六、中国卫星导航定位行业基本特点 (10) (一)高精度卫星导航定位行业 (10) 1、专业市场正在成长,国厂商加速赶超国外厂商 (10)

2、国企业竞争力提升,从进口主导格局走向国产替代进口 (10) 3、行业毛利随着技术进步、成本回落以及规模影响的共同驱动下稳步提升 (11) 4、GNSS产业已经形成专业的上下游产业链结构,中国高精度GNSS 产业链已经初步形成,国产品牌在GNSS产业价值链上取得重要位置 (11) (二)消费类卫星导航定位行业 (12) 1、市场形成一定规模,数百家终端企业参与竞争,盗版与山寨泛滥成灾 (12) 2、以北上广为中心的三大区域是消费类应用市场的发动机 (13) 七、高精度卫星导航定位应用市场概况 (14) (一) 应用市场规模 (14) 1、全球卫星导航定位专业应用市场 (14) (二) 行业应用市场发展 (15) 1、测绘仪器市场 (15) 2、GIS地理信息市场 (19) 3、系统工程 (22) 八、高精度卫星导航行业市场竞争结构分析 (25) (一) 高精度GNSS产品 (25) 1、市场竞争结构 (25) (二) 水声探测设备 (28) 1、市场竞争结构 (28) 九、高精度卫星导航定位行业市场发展趋势 (30) (一)高精度GNSS产品市场发展趋势 (30) (二)水声探测设备市场发展趋势 (32) 十、高精度卫星导航定位行业技术发展趋势 (33) (一)高精度GNSS产品技术发展趋势 (33)

RFID城市车辆定位与导航系统

RFID城市车辆定位与导航系统 //https://www.360docs.net/doc/bb7413778.html, - 1 - RFID城市车辆定位与导航系统 望诚 北京邮电大学电子工程学院,北京(1<0<0876) 摘要:城市交通的不断发展,要求对车辆实现准确地定位和导航已经成为了一种未来必然 的趋势。而 RFID技术作为一项有着巨大应用前景的技术,已经在物流、运输、城市交通等 各个行业得到了飞速的发展和应用,本文在分析当前城市车辆现有的定位技术的基础上,就 RFID 实现城市车辆定位提出了一种新方案,详细介绍了 RFID 城市交通定位系统的各个组 成部分、工作原理以及系统实施的可行性、具体前期应用领域等问题。 关键词:ITS,RFID,车辆定位与导航 1. 引言 伴随着各项科学技术和应用技术的不断发展和进步,城市交通也已经开始逐渐走向了智 能化、人性化的道路,从而产生了智能交通系统(Intelligent Traffic

System,ITS)的概念, 它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、传感器技术以及计算机处理技 术等各种技术有效地综合运用于交通系统中,从而实现对交通系统更加准确,实时,高效地 综合管理和控制,最大限度地实现人、车、路之间的和谐统一。其中智能交通发展的一个重 要方向就是对于城市交通中车辆的准确定位和导航,已经成为了许多行业(如公交、消防、 紧急救护、交通事故处理等)发展的一种必然的需求。 2. 现有的城市交通车辆定位与导航系统 2.1 GPS车辆定位与导航系统 GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是目前发展已经较为成熟的一项定位 和导航技术,并且已经得到了较为广泛的实际应用。它是利用美国的24颗(其中3颗备用) 空间卫星来达到全球范围的覆盖,从而实现全球、全天候、全方位的定位与导航功能。GPS 系统主要包括地面控制部分,空间卫星部分和地面用户装置(GPS接收机终端)三个组成部 分。目前在城市车辆定位和导航中也已经得到了较为广泛和成功的应用,其定位精度一般为 2<0m~3<0<0m。 2.2 A-GPS定位与导航系统 A-GPS(Assisted GPS,网络辅助 GPS),它是对 GPS系统的一种改进,在 GPS

导航与定位系统

通常将水下机器人的导航分为水面导航和水下导航两部分。前者通常由水面母船来完成,即确定母船相对于地球坐标的位置;而水下导航则往往是相对于水面母船而言,将母船作为一个水面方位点来确定潜水器的水下相对位置。水下机器人水下导航还可以划分为一般导航和终端导航。一般导航是把水下机器人引导到目标附近。终端导航是接近目标之后,能使潜水器的视野触及到局部感兴趣的海底和搜索目标。由于电磁波在海水中的衰减十分迅速,10KHZ的电磁波每米衰减达3dB,这使所有无线电导航和雷达都无法在深海航行中使用,同时由于海水的低能见度和缺少海底的详细地形资料,近海导航常用的岸标或航标定位以及天文定位也会失效。此外,由于潜水器经常活动在失事舰船或海底井口和油气管道附近,在这类地区,海底磁场亦经常出现异常,磁罗经的工作往往受到干扰。因此,目前潜水器水下导航最有效的方法是推算导航和水声导航。 推算导航 推算导航是根据已知的航位及水下机器人的航向、速度、时间和漂移来推算出新的航位。它需要实时测得水下机器人的航向和速度,罗泾和计程仪是推算导航的基本设备。罗泾是一种提供方向基准的导航仪器,它用于测定航向;计程仪用来测定航速和航程。推算导航无需借助其他参考基准就能独立完成导航任务,设备极为简单,作为一种导航手段,占有一定的地位。但由于测速仪器有较大的误差并受到水流等因素的影响,使得推算导航的积累误差随时间而不断增加,所以捍卫的推算不可能非常精确,实际上这是一种近似的方法,如有可能应随时间加以修正。 1.航向测定 推算导航中用于航向测定的仪器主要磁罗经、电罗泾、方向陀螺仪。 磁罗经的优点是结构简单、可靠且不用电源。但是它对当地的净磁场会有反应,故在罗泾附近的金属体、磁性体甚至仪器仪表等都可能会影响磁罗经的读数。水下机器人体积小,磁罗经不可能远离上述物体,则水下机器人一般不用磁罗经。 方向陀螺可以指示出所需要的方向,在该方向上维持一段时间,有提供短期航向基准的功能,并且体积小、重量轻。但是由于方向陀螺有一定的漂移率,从而对执行长时间任务,陀螺漂移造成的累积误差是很大的。因此,尚不能用它来作为推算航位的手段。 电罗经是依靠一只或多只指北的陀螺仪作为指向元件,从而指标出相对真北的航向。它不受磁场影响,且所产生的误差在所有航向上都是相同的。但电罗经从启动到稳定工作的时间较长,同时电罗经存在若干系统误差,需要采用相应的手段来消除和校正。以往船舶导航中用的电罗经对水下机器人来讲,它的重量尺寸都相对较大。 2.航速(航程)测量 推算导航时根据罗泾或方向陀螺提供的航向和某一时间间隔水下机器人的移动距离确定新的航位,移动距离可由速度积分获得。目前采用的测量航速和计程的常规仪器有转轮式计程仪、毕托管(水压式)计程仪和电磁式计程仪。这些仪器都是依靠测量水中运行器与水流相对速度而工作的,因此,这些计程仪的精度直接取决于水流速度和运行器航速的相对比值,即流速占的成分越大,积分产生的航程误差也就越大。因此这类计程仪在水下机器人的应用上有很大的限制。 多普勒声呐测速的原理是:运动着的物体发射的波束从一个稳定表面反射回来,其频率便会发生裱花,这种频率的变化正比于运动物体相对稳定反射面的速度。因此,当航行者的潜水器向海底发出的一束窄波束从海底反射回来后,回波信号的频率和原来发射频率稍有不同。 推算导航法最主要的缺点是随着时间的增长,误差是积累的。

浅谈卫星导航定位系统在现代战争中的应用

浅谈卫星导航定位系统在现代战争中的 应用 ************************************ 安茂春周光华 ************************************ 1999年3月24日,以美国为首的北约对南联盟悍然采取了空中军事打击(以下简称“盟军行动”),并于5月8日野蛮地轰炸了我驻南大使馆。在这次侵略行动中,美军使用了大量先进精确制导武器,其命中精度与威力令世人担忧,而卫星导航定位系统就是这些武器及其发射平台大量采用的制导或导航定位方式。从“盟军行动”以及90年代发生的其它几次战争的具体应用来瞧,卫星导航定位系统不仅就是现代战争的重要支援系统,而且已经成为现代武器装备系统的重要组成部分。 一、目前正在运行的卫星导航定位系统 目前世界上正在运行的卫星导航定位系统有美国的全球定位系 统(GPS) 与俄罗斯的GLONASS,二者在定位体制上大体类似,都提供 军码与民码两种信号,具有全球、全天候、全天时无源三维连续定位 能力,具有很高的定位精度。 GPS由美国军方控制,1973年开始研制,1994年完成组建,系统由卫星星座以及相应的地面测控站组成。星座由24颗卫星组成,分布在6个轨道面上,无论在世界什么地方,几乎随时都可以捕获到其中的4颗卫星。每颗GPS卫星都发送L1、L2两个频率载波信号,L1信号提供C/A码(即民码),抗干扰能力比较差,供民用用户使用,也供军用接收机截获P/Y码(即军码)用,用户可自由接收;L2信号提供的P/Y码,抗干扰能力比较强,供军用接收机修正电离层误差,采取加密手段,不能随意接收。P/Y码定位精度,水平约12米,垂直约18米;C/A码定位精度,水平与垂直为100 米左右。美国仍在研制发射新一代GPS卫星,新型卫星所提供的定位精度将更高。 前苏联/俄罗斯也于70年代开始研制GLONASS卫星导航定位系统,1995年完成系统的组建,其星座也由24颗卫星组成,分布在3个轨道面上。其民码定位精度可能优于100米,军码定位精度可能低于GPS军码。近几年,由于俄罗斯经济状况恶化,缺乏研制发射补网卫星所需的经费,至1999年2月,GLONASS星座工作星只有19颗,而且大多数卫星已超过了设计寿命。 二、卫星导航定位系统在现 代战争中的应用 从1991年的海湾战争、1995年的波黑战争、1998年底的“沙漠之狐”行动,直到1998年3月开始至今的“盟军行动”,美军都大规模地应用GPS技术,GPS 的应用领域越来越广,作用越来越大。卫星导航定位系统在军事上的应用主要有以下几个方面:

2016-2022年中国高精度卫星导航定位(GNSS)市场评估与发展前景研究报告

2016-2022年中国高精度卫星导航定位(GNSS)市场评估与发展前景研 究报告 https://www.360docs.net/doc/bb7413778.html,

什么是行业研究报告 行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等,为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。 企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场,但微观市场中的假象经常误导管理者对行业发展全局的判断和把握。一个全面竞争的时代,不但要了解自己现状,还要了解对手动向,更需要将整个行业系统的运行规律了然于胸。 行业研究报告的构成 一般来说,行业研究报告的核心内容包括以下五方面:

行业研究的目的及主要任务 行业研究是进行资源整合的前提和基础。 对企业而言,发展战略的制定通常由三部分构成:外部的行业研究、内部的企业资源评估以及基于两者之上的战略制定和设计。 行业与企业之间的关系是面和点的关系,行业的规模和发展趋势决定了企业的成长空间;企业的发展永远必须遵循行业的经营特征和规律。 行业研究的主要任务: 解释行业本身所处的发展阶段及其在国民经济中的地位 分析影响行业的各种因素以及判断对行业影响的力度 预测并引导行业的未来发展趋势 判断行业投资价值 揭示行业投资风险 为投资者提供依据

2016-2022年中国高精度卫星导航定位(GNSS)市场评估与发展前景研究报告 【出版日期】2016年 【交付方式】Email电子版/特快专递 【价格】纸介版:7000元电子版:7200元纸介+电子:7500元【报告编号】R404343 【报告链接】https://www.360docs.net/doc/bb7413778.html,/research/201604/404343.html 报告目录: 卫星导航定位技术为人们出行带来了很多便利,但很多车载导航和手机导航给人留下了定位系统精度并不高的印象,常常出现定位偏差因此耽误行程的问题,引发诸多吐槽。通过卫星定位一些关键技术的应用,精度可以提高到厘米级的程度。 智研数据研究中心发布的《2016-2022年中国高精度卫星导航定位(GNSS)市场评估与发展前景研究报告》依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据,以及中心对本行业的实地调研,结合了行业所处的环境,从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行研究分析。它是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势,洞悉行业竞争格局,规避经营和投资风险,制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一,具有重要的参考价值! 智研数据研究中心是中国权威的产业研究机构之一,提供各个行

车辆定位与导航系统实习报告

车辆定位与导航系统实习报告 一、实习目的 1.熟悉MapInfo的环境,了解MapInfo的文件组成。 2.建立矢量数据文件,为后面的实习打下基础。 二、实习要求 数字化中国轮廓图,包括各省市自治区范围(面)、长江、黄河(线)、主要城市(点),并分别建立关于点、线、面的三个Table文件。 三、实习步骤 1.启动计算机,进入Windows桌面。 2.运行MapInfo应用程序,进入MapInfo。 3.选择菜单文件(File)>打开表(Open Table…),出现打开表对话框。 4.将对话框中的文件类型(List File of Type)定为栅格图象(Raster Image);选择正确路径,找到china(.jpg)文件,单击打开(OK)按钮,出现下列提示框:“你想简单地显示未配准的图象,或配准它使它具有地理坐标?”,单击显示配准按钮,窗口出现China栅格图象。依次增加至少4个配准点位。 5.选择菜单地图(Map)>图层控制(Layer Control),出现图层控制对话框,使装饰图层(Cosmetic Layer)可编辑 6.选择绘图(Draw)工具条中的点编辑工具,找到各城市符号的中心点单击鼠标左键,数字化图上所有城市的点位 7.选择菜单地图(Map)>保存装饰对象(Save Cosmetic Objects…),出现保存装饰对象对话框,选择正确路径,取名Point存盘。 8.选择绘图(Draw)工具条中的折线编辑工具,数字化长江、黄河。方法是:找到起点单击鼠标,然后沿着欲数字化线段依次寻找拐弯点并单击鼠标,直至河流的另一端点,双击鼠标结束。重复第七步骤,取名Line存盘。 9.选择绘图(Draw)工具条中的面编辑工具,数字化中华人民共和国国界范围。方法同上,但表示结束的鼠标双击使得终点与起点自动连接形成封闭的多边形。重复第七步骤,取名Region存盘。

星基量子定位导航系统的测距、定位与导航

星基量子定位导航系统的测距、定位与导航 摘要:全球定位系统(GPS)是通过测量用户接收机接收到卫星星历信号的传播 时间,计算出卫星与用户之间的距离。由于卫星与用户之间的时钟无法完全同步,存在钟差,用户利用该方法需获取到4颗卫星与自身的距离,再根据距离与坐标 的关系,联立方程组,解算出用户的空间坐标,实现对用户的定位。量子定位导 航系统(QPS)是在GPS的基础上,利用具有量子纠缠特性的纠缠光取代了电磁波,通过测量相互关联的两束纠缠光的到达时间差(TDOA),再根据获取的TDOA解算出卫星与用户的距离以及用户的空间坐标。另外,纠缠光的纠缠度、 带宽、光谱、功率以及脉冲中光子数都会影响QPS的精度,光子数越多,QPS的 定位精度越高。文章主要针对星基量子定位导航系统的测距、定位与导航方面进 行分析,希望能够给相关人提供重要的参考价值。 关键词:量子定位导航系统;星地光链路;量子纠缠光;到达时间差;符合 测量 引言: 文章主要针对星基QPS的测距、定位与导航进行了系统地研究,所做研究是 研究组经过3年全面研究的一个系统的集成,包括:星地光链路的建立,定位导 航系统的测距与定位过程,纠缠光TDOA的获取。所做研究为基于TDOA的量子 测距、定位与导航的实现奠定了基础。 1.星地光链路的建立 星基QPS的测距与定位过程可以分成2个部分:星地光链路的建立,以及利 用量子纠缠光动态通信进行的导航定位。星地光链路的建立是为量子纠缠光信号 在卫星与用户之间传播提供精准的光链路,包括信标光发射、捕获、跟踪和瞄准 4个过程,这4个子过程都是通过捕获、跟踪及瞄准(ATP)系统实现。基于量子纠缠光的测距、定位与导航是根据建立好的星地光链路,采用量子纠缠光动态通 信进行测距、定位和导航,其工作过程分为量子纠缠光的发射与接收、纠缠光TDOA的获取,以及基于TDOA的量子测距、定位与导航3个部分。星地光链路 的建立过程如图1所示,其中,上半部分为卫星端ATP系统,下半部分为地面端ATP系统,图中绿色实线及区域代表信标光光束,蓝色虚线代表电信号。ATP系 统由信标光模块、粗跟踪模块、精跟踪模块以及超前瞄准模块四部分构成。其中,粗跟踪模块由光学天线、二维转台、粗跟踪探测器以及粗跟踪控制器组成;精跟 踪模块由快速反射镜(FSM)、精跟踪探测器和精跟踪控制器组成。 卫星端与地面端通过各自的信标光发射器相互发射信标光,利用ATP系统对 对方发射的信标光实施捕获、跟踪和瞄准,建立起双向瞄准的星地光链路。其具 体建立的过程为:首先,地面端作为信标光的发射方,卫星端作为捕获方。地面 端根据卫星的轨道信息,计算出卫星经过地面端所在位置上空的轨道及其时间段,随后转动粗跟踪模块中的二维转台,使其视轴指向此时经过地面端上空卫星的不 确定区域,随后令信标光发射器发射一束波长为800~900nm,散角较宽的信标光 1a,覆盖卫星端所在区域;卫星端同样依据星历表或GPS计算用户的大致位置, 通过二维转台调整光学天线的方位角和俯仰角,将粗跟踪探测器的视轴指向用户。随后卫星端光学天线将对用户所在的不确定区域进行扫描,并启动粗跟踪控制器 调整信标光的扫描模式,通过扫描,地面端发射的上行信标光1a进入了卫星端 粗跟踪探测器视场,完成捕获过程。之后卫星端转入粗跟踪阶段,实现大范围跟 踪信标光。粗跟踪探测器探测上行信标光光轴的变化,主要是通过处理入射信标

全球四大卫星导航系统

全球四大卫星导航系统 美国GPS系统 目前世界使用最多的全球卫星导航定位系统是美国的GPS系统。它是世界上第一个成熟、可供全民使用的全球卫星定位导航系统。该系统由28颗中高轨道卫星组成,其中4颗为备用星,均匀分布在距离地面约20000千米的6个倾斜轨道上。 俄罗斯格洛纳斯系统 格洛纳斯是前苏联国防部于20世纪80年代初开始建设的全球卫星导航系统,从某种意义上来说是冷战的产物。该系统耗资30多亿美元,于1995年投入使用,现在由俄罗斯联邦航天局管理。格洛纳斯是继GPS之后第2个军民两用的全球卫星导航系统。 欧洲伽利略系统 伽利略系统是欧空局与欧盟在1999年合作启动的,该系统民用信号精度最高可达1米。 计划中的伽利略系统由30颗卫星组成。2005年12月28日,首颗实验卫星Glove-A发射成功,第2颗实验卫星Glove-B在2007年4月27日由俄罗斯联盟号运载火箭于哈萨克斯坦的拜科努尔基地发射升空。 中国北斗系统 北斗全球卫星定位导航系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供开放服务和授权服务两种模式。根据系统建设总体规划,2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。 2011年4月10日,我国成功发射第八颗北斗导航卫星,标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设完成,我国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。从当初的“最高机密”,到今日向民用市场推广,北斗计划已经走过了20多年。曾经的主力科学家已经成了白发苍苍的院士,北斗系统的理论创始人也已经故去。4月10日4时47分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将第八颗北斗导航卫星送入太空预定转移轨道。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。这颗卫星将与2010年发射的5颗导航卫星共同组成“3+3”基本系统(即3颗GEO卫星加上3颗IGSO卫星),经一段时间在轨验证和系统联调后,将具备向我国大部分地区提供初始服务条件。今明两年,我国还将陆续发射多颗组网导航卫星,完成北斗区域卫星导航系统建设,满足测绘、渔业、交通运输、气象、电信、水利等行业,以及大众用户的应用需求。 中国卫星导航系统管理办公室负责人冉承其介绍,目前,北斗卫星导航系统正按照“三步走”发展战略稳步推进第一步,2003年建成北斗导航试验系统。系统由三颗地球同步静止轨道卫星和地面系统组成,可为我国及周边地区的中、低动态用户提供定位、短报文通信和授时服务,已应用于水利、渔业、交通、救援等国民经济领域,经济和社会效益显著。第二步,2012年左右,将建成由10余颗卫星组成的北斗区域卫星导航系统,具备覆盖亚太地区的服务能力,采用无源定位体制,具有定位、导航、授时以及短报文通信功能。第三步,2020年左右,建成由30余颗卫星组成,覆盖全球的北斗全球卫星导航系统,系统性能达到同期国际先进水平。 北斗卫星导航系统除了能够提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务,还保留了北斗卫星导航试验系统的短报文通信、差分服务和完好性服务特色,是我国经济社会发展不可或缺的重大空间信息基础设施。

卫星定位与导航系统设计说明书

卫星定位与导航系统 设计说明书 一、测区概况与任务的提出 1、任务来源 为了维护土地的社会主义公有制,保护土地使用者的合法权益,加强土地管理,建立健全地籍管理制度,使土地管理向规范化、科学化迈进,满足飞速发展的社会主义市场经济的需要,受灌云县国土管理局委托,由淮海工学院空间信息科学系实测伊山镇城区和全县25个乡镇约1000平方公里、100个点的GPS基础控制网,以满足城区和全县各乡镇地籍调查工作的需要。 2、测区概况 灌云县地处苏北平原,属连云港市管辖,处于连云港市南部,灌南县北部。测区内有宁连高速公路、204国道贯通,交通十分便利,测区内地势平坦,大伊山最高海拔227米,东南部最低2.6米,平均海拔高程约3.7米。测区属季风特点的海洋性气候,四季分明,寒暑适宜,光照充足,雨量适中。气候温和湿润,常年平均气温14度左右,年平均降水量约910-980毫米之间,降雨期集中在7-9三个月。测区包括灌云县全乡镇政府所在地,测区为从西至东直线距离约60公里的带形区域。 其地理坐标: 东经 119゜08′~ 119゜29′ 北纬 34゜ 34′~ 34゜ 46′ 测区现有的平面控制网系国家测绘局于1954年完成国家一、二等三角网。坐标系统采用新54系坐标系。一、二等三角点多个,根据实际情况和本设计书的要求采用了三个一等三角点和一个二等点。测区现有高程控制网系统由国家测绘局完成的二、三等水准网(56黄海高程系和85基准面高程)。利用原三等水准点4个。该控制网工程实施计划从2004年6月开始收集资料、踏勘找点,2004年7月开始选定点位、埋设标石,进入全面施工,2004年8月开始外业观测。2004年3季度进行内业平差计算,整理资料, 2004年12月底检查完毕提请验收。 若利用常规测量技术进行这项工作,一方面是施工周期太长,少则3年,多则好几年;另一方面,平面控制点间要求通视,这就需要建造高标,无疑需要耗费大量的经费。水准观测虽然具有较高的精度,但野外观测劳动强度大,观测周期长,费用高。 而卫星全球定位系统(GPS)具有定位精度高、全天候、高效率、经费省等优点,用于建立平面和高程控制网,是当代最先进的技术手段。采用双频和单频GPS接收机观测距离可以从数米--数百公里,精度可达5+1×10-6·D毫米,完全可以用于建立灌云县控制网。用常规测量技术花费时间较长,而用GPS定位技术在短时间内即可完成。经费则为常规测量的1/5。

GPS在车辆定位导航系统中的应用研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/bb7413778.html, GPS在车辆定位导航系统中的应用研究 作者:岳翔 来源:《世界家苑·学术》2017年第09期 摘要:近年来,随着经济的飞速发展,机动车的增长率远远高于道路修建的速度,任何城市都面临道路状况改善相对滞后的局面,从而造成交通拥堵、环境恶化,大力发展智能交通系统(ITS)已成为解决交通问题的唯一行之有效的出路。利用全球定位系统(GPS)的城市车辆定位技术作为ITS的关键技术之一,借助电子地图等其他手段,可依据城市道路拥挤状况和运输的最佳线路,选择运输途径,从而避免运输道路选择的盲目性,提高了城市车辆的调度和管理水平,减少车辆行驶时间和油耗,从而保证城市道路系统负荷的均匀性,达到改善交通状况的目的。车辆定位与导航可采用各种技术手段进行,但其中车辆精确定位的实现是最重要,也最困难,花费最高的。但自从6p8应用于车辆定位与导航中,情况发生了划时代的革命性变化。下面就以GPS为切入点介绍它在车辆定位与导航中的应用。 1GPS系统简介 全球定位系统,简称GPS,是沿地球轨道运行的24颗导航卫星的星座集合。GPS接收机就是利用这些卫星所发送的精确的时间和位置信息来进行定位。该系统可提供地球上所有点的三维坐标。 GPS系统主要是由三部分组成:(1)GPS卫星(空间部分),(2)地面监控系统,(3)GPS接收机(用户部分)。 1.2 GPS定位的基本原理 GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为己知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。 利用GPS进行定位是以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离(或距离差)为基础,并根据已知的卫星瞬时坐标来确定用户接收机所对应的点位,即待定点的三维坐标(x,y,z),其关键是测定用户接收机天线至GPS卫星之间的距离。GPS定位方式主要有绝对定位和相对定位两种。 2.6P8在车辆定位与导航中的应用 GPS车辆定位与导航系统,以其精确定位的易实现性、相对成本的低廉性、设计与安装的相对独立性,自1995年以来,在国内获得了迅速发展。中国科技大学GPS实验室在其中也做出了开创性的工作。

汽车定位导航系统的研究分析

汽车定位导航系统的研究论文第 I 页 汽车定位导航系统的研究 摘要 汽车定位导航系统是多种技术于一体的电子设备,主要用于实时、高速地提供导航定位、地理信息等,从而改善城市交通情况、促成行车安全并提升道路通行率。 本次研究主要从以下几个方面进行,首先研究了国内外汽车定位导航系统的技术的现状。其次,从导航系统的组成入手,对其工作原理及核心功能做了详细的调研。接着,研究了当前用于实际系统的导航系统的各种设计方法与设计思路。最后,在前期工作的基础之上,提出了以嵌入式系统为基础的导航方法的设计思路,并且从硬件和软件两个方面对设计思路进行了阐述:即设计一款以ARM芯片S3C2440A为核心,以Linux操作系统为软件开发环境的汽车定位导航系统。以期达到低成本、小体积、可靠性能高等设计目的。 关键词:GPS,ARM,汽车定位导航系统,嵌入式系统

汽车定位导航系统的研究论文第 II 页Research on vehicle location and navigation system Author: Fang QiJun Tutor: Li Zijing Abstract Car navigation and positioning system is a variety of technology in the integration of electronic equipment, mainly used in real-time, high speed to provide navigation, geographic information, etc. so as to improve urban traffic conditions, contribute to driving safety and increase the rate of road traffic. This research mainly from the following aspects,first,studied the present situation of the automobile navigation and positioning system technology at home and abroad. Secondly,from the navigation system composed of the working principle and core functions made a detailed investigation.Then,studies the navigation system currently used in the actual system design methods and design ideas.Finally,on the basis of previous work,and put forward based on the embedded system of navigation methods design train of thought,and from the two aspects of hardware and software design were expounded,namely design a S3C2440A ARM chip as the core,based on Linux operating system software development environment of car navigation and positioning system.In order to achieve low cost,small volume and high reliability design purpose. Key words:Global Position System,Advanced Risc Machines,Car navigation and positioning system,Embedded system

全球四大导航系统

全球四大卫星定位系统 目前,世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。当前全球有四大卫星定位系统,分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的"伽利略"系统、和中国的北斗卫星导航系统。 一、美国GPS长期垄断 美国国防部从1973年开始实施的GPS系统,这是世界上第一个全球卫星导航系统,在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。GPS全球定位系统计划自1973年至今,先后共发射了41颗卫星,总共耗资190亿美元。GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统,在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后,在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起,该系统开始应用在了民用方面。现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益,多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例,当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元,高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降,但也可推算出20年来GPS"收获颇丰"。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业,已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明,GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长,2005年全球GPS市场已达到310亿美元。长期以来,美国对本国军方提供的是精确定位信号,对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号--也就是说,地球上任何一个目标的准确位置,只有美国人掌握,其他国家只知道个"大概"。在海湾战争时,美国还曾置欧盟各国利益不顾,一度关闭对欧洲GPS服务。 2003年3月20日,伊拉克战争爆发。大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达,用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁,行动代号:"斩首行动";4月,一架B-1B"枪骑兵"轰炸机临时接到任务,用炸弹摧毁了另一座建筑。他们的目标都是一个人:萨达姆侯赛因,他们所使用的炸弹都是一种:联合攻击炸弹(JDAM),这些炸弹之所以都能够精确的打击目标,是因为他们都是通过卫星定位来实现定位,提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。 由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。 随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米,这将进一步推动GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量,刺激GPS市场的增长。 二、俄罗斯GLONASS(格洛纳斯)系统 "格洛纳斯GLONASS"是俄语中"全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE"的缩写。作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统。最早开发于苏联时期,后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。1995年俄罗斯耗资30多亿美元,完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。它也由24颗卫星组成,原理和方案都与GPS类似,不过,其24颗卫星分布在3个轨道平面上,这3个轨道平面两两相隔120°,同平面内的卫星之间相隔45°。每颗卫星都在19100千米高、64.8°倾角的轨道上运行,轨道周期为11小时15分钟。地面控制部分全部都在俄罗斯领土境内。俄罗斯自称,多功能的GLONASS系统定位精度可达1米,速度误差仅为15厘米/秒。如果必要,该

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