导航定位技术概论论文

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一、引言

卫星导航系统已成为当今发达国家国防及经济基础的重要组成部分,是国家综合国力及科学技术发展水平的重要标志之一。自20世纪50年代人造地球卫星上天以来,最具经济实力和空间技术水平的美国和苏联先后建成了两代卫星导航系统。今天,GPS和GLONASS不但是导航史上的重大贡献,成为国防和和国家兴旺最具影响力的因素,而且已步入人们的生活,成为交通方便、繁荣物流、丰富生活的工具。导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。主要代表有美国的GPS ,俄罗斯的GLONASS,中国的北斗卫星导航系统等。

正文

导航的定义

将运载体从起始点引导到目的地的技术或方法称为导航。导航一种广义的动态定位,所需的最基本导航参数为运载体的航向、航速和航迹。它的基本作用是引导飞机、船舰、车辆等(总的称作运载体),还有个人,安全准确的沿着所选定的路线,准时地到达目的地。能够提供运载体运动状态,完成引导任务的设备则称为导航定位系统。导航由导航系统完成。任何导航系统中都包括有装在运载体上的导航设备。

导航定位技术的分类

依据导航定位技术的方法不同,可分为航位推算导航、无线电导航、惯性导航、地图匹配、卫星导航和组合导航等等。

(l)航位推算导航

航位推算导航是一种常用的自主式导航定位方法,它是根据运动体的运动方向和航向距离(或速度、加速度、时间)的测量,从过去已知的位置来推算当前的位置,或预期将来的位置,从而可以得到一条运动轨迹,以此来引导航行。

航位推算导航系统的优点是低成本、自主性和隐蔽性好,不受天气和地理条件限制,且短时间内精度较高;其缺点是定位误差会随时间快速积累,不利于长时间工作,另外它得到的是车辆相对于某一起始点的相对位置。目前,航位推算法仍广泛使用在航海、航空和车辆自动定位系统中。

(2)无线电导航

无线电导航的依据是电磁波的恒定传播速率和路径的可测性原理。无线电导航系统是借助于运动体上的电子设备接收无线电信号,通过处理获得的信号来获得导航参量,从而确定运动体位置的一种导航系统。

无线电导航是目前广为发展与应用的导航手段,它不受时间、天气的限制,定位精度高、定位时间短,可连续地、实时地定位,并具有自动化程度高、操作简便等优点。但由于辐射或接收无线电信号的工作方式,使用易被发现,隐蔽性不好。

(3)惯性导航

惯性导航)是以牛顿力学三定律为基础的,将惯性空间的运载体引导到目标地的过程阴。惯性导航系统(Inertial Navigation System, INS)是利用惯性仪表(陀螺仪和加速度计)测量运动载体在惯性空间中的角运动和线运动,根据载体运动微分方程组实时地、精确地解算出运动载体的位置、速度和姿态角。目前应用中的惯性导航系统主要分为两类:机械平台式与捷联式(Gimbaled and Strapdown Systems)。

惯性导航系统的优点是自主性和隐蔽性好,同时具有全天候、多功能,机动灵活等特点,其缺点是定位误差随时间积累,初始对准比较困难,且成本高。

(4)地图匹配

地图匹配(Map Matching, MM)是一种基于软件技术的定位修正方法,将定位轨迹同高精度电子地图道路信息相比较,通过适当的匹配过程确定出车辆最可能的行驶路段及车辆在此路段中最可能的位置。地图匹配过程可分为两个相对独立的过程:一是寻找车辆当前行驶的道路;二是将当前定位点投影到车辆行驶的道路上。估计轨道与精确地图马路的误差可以在估计轨道上的位置点使用一种恰当的正交化方法来消除,这是一种缩小估计轨道与马路或者地理导航线距离误差的最优

方法。

地图匹配的优点是定位精度较高,其缺点是覆盖范围有限,自主性差。

(5)卫星导航

卫星导航是接收导航卫星发送的导航定位信号,并以导航卫星作为动态已知点,实时地测定运动载体的在航位置和速度,进而完成导航。卫星导航系统以全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)卫星导航系统和北斗卫星导航定位系统为代表

导航定位技术发展

最古老最简单的导航方法是星历导航,人类通过观察星座的位置变化来确定自己的方位;古代人用鱼骨头充当六分仪,确定航线。最早的导航仪是中国人发明的指南针,几个世纪以来它经过不断地改进而变得越来越精密,并一直被人类广泛应用着;最早的航海表是英国人经过47年的艰苦工作,于1761年发明的,在其随后的几个世纪里,人类通过综合地利用星历知识、指南针和航海表来进行导航和定位。

原理

有超过24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上,以12小时的周期环绕地球运行,使得在任意时刻,在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。

由于卫星的位置精确可知,人们可得到卫星到接收机的距离,利用三维坐标中的距离公式,利用3颗卫星,就可以组成3个方程式,解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差,实际上有4个未知数,X、Y、Z和钟差,因而需要引入第4颗卫星,形成4个方程式进行求解,从而得到观测点的经纬度和高程。

事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。

由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差,大气对流层、电离层对信号的影响,以及人为的SA保护政策,使得民用导航定位精度只有100米。为提高定位精度,普遍采用差分GPS(DGPS) 技术,建立基准站(差分台)进行GPS观测,利用已

知的基准站精确坐标,与观测值进行比较,从而得出一修正数,并对外发布。接收机收到该修正数后,与自身的观测值进行比较,消去大部分误差,得到一个比较准确的位置。实验表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。

代表

美国:全球定位系统(英语:Global Positioning System,通常简称GPS),又称全球卫星定位系统,是一个中距离圆型轨道卫星导航系统,截止2011年唯一覆盖全球的系统,世界应用最为广泛也最为成熟的卫星导航定位系统。它可以为地球表面绝大部分地区(98%)提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。系统由美国国防部研制和维护,可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要。该系统包括太空中的24颗GPS卫星;地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS 接收机。最少只需其中3颗卫星,就能迅速确定用户端在地球上所处的位置及海拔高度;所能收联接到的卫星数越多,解码出来的位置就越精确GPS系统拥有如下多种优点:使用低频讯号,纵使天候不佳仍能保持相当的讯号穿透性;全球覆盖(高达98%);三维定速定时高精度;快速、省时、高效率;应用广泛、多功能;可移动定位;不同于双星定位系统,使用过程中接收机不需要发出任何信号增加了隐蔽性,提高了其军事应用效能。

俄罗斯:全球导航卫星系统(GLONASS),该系统由俄罗斯政府运作。GLONASS 系统由卫星、地面测控站和用户设备三部分组成,系统由21颗工作星和3颗备份星组成,分布于3个轨道平面上,每个轨道面有8颗卫星,轨道高度1万9000公里,运行周期11小时15分。截止2011年只覆盖俄罗斯境内。

中国:北斗卫星导航系统,系统由空间端、地面端和用户端组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度优于20m,授时精度优于100ns。2012年12月27日,北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。截止2011年只覆盖中国境内,但现时发展中北斗二号导航系统,2012年左右覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球。

欧盟:伽利略定位系统,以天文学家伽利略的名字命名,初衷是为欧洲国家提供一个独立于美国GPS和俄罗斯格洛纳斯之外的高精度定位导航系统,使欧盟

在卫星导航问题上摆脱对美国和俄罗斯的依赖,实现自主独立。伽利略系统的基本服务有导航、定位、授时;特殊服务有搜索与救援;扩展应用服务系统有在飞机导航和着陆系统中的应用、铁路安全运行调度、海上运输系统、陆地车队运输调度、精准农业。2010年1月7日,欧盟委员会称,欧盟的伽利略定位系统将从2014年起投入运营。伽利略系统的技术水平将高于GPS和格洛纳斯。比如,其精度甚至可以达到一米级别。

日本:准天顶卫星系统(QZSS),服务只覆盖于东亚地区,预计由三机组成,但截止2011年只发射了初号机导引号。

GPS导航定位系统的广泛应用:

1、在大地测量、工程测量中的应用:

由于GPS系统具有精度高、速度快、费用省、操作简便,现今建立大地及工程控制网基本上是采取GPS定位技术,取代了常规手段。国家a级和b级gps大地控制网分别于1996年和1997年建成并交付使用,a级网,30个点组成,其水平方向的重复精度达2×10-8,,垂直方向不低于7×10-8。b级网由800个点组成,其精度也分别好于4×10-7和8×10-7。国家a、b级网以其特有的高精度把我国传统大地网进行了全面改善和加强,从而克服了传统大地网的精度不均匀,系统误差较大等传统测量手段不可避免缺点,这一高精度三维空间大地坐标系的建成将为我国21世纪前10年的经济和社会持续发展提供基础测绘保障。据报道在三峡二期工程施工中采用GPS定位技术建立施工控制网,取得很好的效果,可以满足其相应的精度要求;在青藏铁路的建设中,从勘测到施工均采用了gps 定位技术,都取得了很好的效果。为了在测绘领域充分利用这一新技术,国家测绘局专门颁布了《全球定位系统(GPS)测量规范》。

2、在地籍和房产测绘中的应用:

地籍及房地产测量是精确测定土地权属界址点位置,同时测绘大比例尺地籍平面图和房产图并量算土地和房屋面积,供土地和房产管理部门使用。常规方法通常是先布设或加密控制点,然后依据这些点,测定地物点和地形点在图上的位置并按照一定的规律和符号绘制成平面图。而利用GPS定位技术,特别是采用rtk 技术替代常规方法测绘地籍及房产成为可能。由于它不需要逐级布网加密,在测区只需少量的控制点即可。因此,它具有速度快,精度高且分布均匀等特点。3、在工程变形监测中的应用:

我国正处在全面基础建设中,尤其是西部大开发,大型、特大型工程不断涌现,为了这些工程的正常、安全地运行,必须对它进行变形监测和安全预报,工程变形监测通常要达到毫米或亚毫米级的精度,武汉测绘科技大学做了这方面的试验,

试验结果证明GPS定位技术用于各种工程变形监测是可行的。隔河岩水电站大坝外观变形GPS自动化监测系统,整个系统全自动,应用广播星历1~2小时GPS 观测资料解算的监测点位,水平精度优于1.5mm,垂直精度优于1.5mm,6小时的GPS观测资料解算,水平精度、垂直精度均优于1mm。

4、在资源勘察方面的应用:

矿产资源勘查、矿区范围的划定、矿体规模的测定等都需要进行定点测量。以往的地质测量工作主利用传统手段如经纬仪、全站仪等测量仪器进行人工测量,然后在室内整理计算得到最终结果。这样做不但工作量大,浪费大量的人力、物力,且测量结果精度还较低。时间周期也长,不能及时反映矿产资源的实际现状。黑龙江省国土资源厅在哈尔滨市、大庆市、佳木斯市进行了试验性工作,建立和使用GPS2000系统,开展各市的矿产资源勘察动态管理工作,减少矿区范围界限定位误差,提高对地矿资源的有效管理,取得了较好的成果。

5、在交通方面的应用:租车服务、物流配送等许多行业利用GPS技术,就可以对车辆进行跟踪、调度管理,合理分配车辆,从而以最快的速度响应用户的乘车或配送请求,降低能源消耗,节省运行成本。同时,GPS对车辆还具有导航功能,出租车司机可以利用这一功能为汽车导航。

6、在救援方面的应用:利用GPS定位技术,可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣,从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯罪现场、交通事故等紧急事件的响应效率。装有GPS设备的特种车辆可在遇到突发事件时进行报警、定位,从而减少损失。装有GP设备的渔船,在发生险情时,可及时定位并报警,以便能更快地得到援助。

参考文献

《卫星导航原理与应用》袁建平中国宇航出版社 2004年

《卫星导航定位工程》谭树森国防工业出版社 2010年

《导航系统理论与应用》刘建业西北工业大学出版社 2010年

基于物联网的室内定位毕业论文

毕业设计综合文档设计题目基于物联网的室内定位系统学生姓名xxx 指导教师xxx 班级13级物联网班 学号 1333xxxxxxx 完成日期:2017 年 04 月

目录 第一章绪论----------------------------------- 错误!未指定书签。 1引言---------------------------------------------------- 1 1.1编写目的------------------------------------------ 1 1.2背景---------------------------------------------- 1 1.3定义---------------------------------------------- 2 2 Zigbee系统简介----------------------------------------- 2 2.1 Zigbee系统基本组成------------------------------- 2 2.2 Zigbee系统基本原理------------------------------- 4 2.3 Zigbee系统工作频率与相关协议--------------------- 5 3国内外研究现状------------------------------------------ 6 3.1 Zigbee的研究发展现状----------------------------- 6 3.2 室内定位的研究发展现状---------------------------- 7 3.3研究概况以及趋势-----------------------------------------------------------------------------8 4论文的选题意义和主要研究内容-------------------------------------------------------------------8 5其他系统的比较----------------------------------------------------------------------------------------9

全球卫星导航定位技术的原理及应用论文概要.doc

浅析全球卫星导航定位技术原理及应用 一、前言 导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。 二、简介 1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。简称GPS。其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。它属于非静止卫星定位系统。移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。 GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。采用多种直接序列扩频码的码分多址和伪码测距技术。直接序列扩频码主要有P码

汽车导航系统的应用技术 毕业论文

汽车导航系统的应用技术毕业论文黄冈职业技术学院毕业论文 毕业设计(论文) 课题名称: 汽车导航系统的应用技术 系别交通学院专业汽车检测与维修技术班级汽修XXXXX班姓名 XXX 学号 XXXXXXXX 指导教师 XXXXXXXX 时间 2012-4-15——2012-4-25 I 黄冈职业技术学院毕业论文 摘要 众所周知,近年来尤其是进入21世纪,汽车工业已成为世界的支柱产业,汽车在日常生活和工作中起的作用也越来越突出。而如何实现各类车辆的有效指挥、协调控制和管理已经成为交通运输和安全管理部门面临的一个重要问题。汽车导航系统为汽车司机提供实时的信息服务,使交通网络快速、高效、安全的运行,为提高交通安全和提供良好的交通环境做出了相当的贡献。但现有导航系统这种贡献是有限的,它仅局限于单车导航,并不能从本质上。 解决现有的交通安全问题,因为它没有分析和解决自车周围潜在的交通问题。本文正是针对现有汽车导航系统存在的问题和新的发展需要提出新的研究方向——汽车导航信息共享系统(PSS)。 关键词:汽车导航自动简便 II 黄冈职业技术学院毕业论文 Abstract

As everyone knows, especially entering 21st century in recent years, the auto industry has already become the pillar industry of the world, it is more and more outstanding that the automobile function in the daily life and work. How to realize the effective conduct and control in harmony and manage of all kinds of vehicles, which already become an important problem that communication and transportation and safe administrative department have faced.Automobile offer real-time information service to drivers by navigation system, make traffic network fast, high-efficient, security running, and make suitable contribution to improve the traffic safety and offer the more traffic environment. But this kind of contribution is limited, it only confines to navigate by own car, which can not solve the existing traffic safely problem in essence. Because it has not analyzed and solved the potential traffic problem around own car.This text just at the problem which existing automobile navigation exists and new development need, and propose the new research direction -Automobile Navigation Public Space System (PSS) Abstract: Car navigation automatic simple and convenient III 黄冈职业技术学院毕业论文 目录 摘要 ............................................................. II ABSTRACT ........................................................ III 1 课题的来源 ..................................................... 1 1.1

GPS定位原理论文20122334940

摘要 GPS是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导航定位系统,具有定位精度高、观测时间短、观测站间无需通视、能提供全球统一的地心坐标等特点。本文概述了GPS定位系统的发展,介绍了GPS定位系统的组成、工作原理及GPS在汽车导航和交通运输、军事和医学上的应用等 关键词:GPS定位系统 GPS接收机 GPS定位原理

1 GPS概述 1.1 GPS概念 GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的简称, GPS是随着现代航天及无线电通讯科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年3月,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。通过硬件和软件做成GPS定位终端用于车辆定位的时候,称为车载GPS。 1.2 GPS系统的组成 GPS系统包括以下三大部分:(1)GPS卫星(空间部分);(2)地面支撑系统(地面监控部分);(3)GPS接收机(用户部分)。 GPS系统利用无线电传输特性来定位。和过去地面无线导航系统所不同的是,它由卫星来发射定时信号、卫星位置和健康状况信息,故具有发射信号能覆盖全球和定位精度高的优点。系统中所有卫星构成GPS系统的空间部分。卫星由地面站(地面监控部分)监测和控制,它监测卫星健康状况和空中定位精度。定时向卫星发送控制指令、轨道参数和时间改正数据。 用户装有GPS接收机,用来接收卫星发来的信号。GPS接收机中装有专用芯片,用来根据卫星信号计算出定位数据。用户并不需要给卫星发射任何信号,卫星也不必理会用户的存在,故系统中用户数量没有限制。具有GPS接收机的用户就构成系统的用户部分。

(完整版)基于电子地图的GPS导航定位程序的设计与实现毕业论文

绪论 一、选题背景以及意义 随着计算机技术的飞速发展, 全球定位系统(GPS) 和地理信息系统 (GIS) 在各行各业中得到广泛的重视和应用, 两者的集成化程度也日益加强,实现了GPS 导航信息在GIS上的可视化、一体化和集成化,能够在地图上实时动态地跟踪目标和显示地理位置。GPS定位为GIS提供了采集数据信息的新方法,GIS为GPS提供了可视化的原始地图背景,两者关系愈加紧密。 电子地图是随着计算机技术的发展而产生的一种崭新的地理信息载体,具备地图的内涵, 是数字地图在计算机屏幕上的符号化显示, 具有信息丰富、直观易懂、更新方便、实用灵活等特点, 因而受到用户的普遍欢迎。所以电子地图与GPS定位系统相结合成为两者未来发展的必然趋势。 随着GPS车载导航设备和PDA设备的快速发展,GPS、电子地图与掌上电脑技术相融合,逐步形成一个嵌入式的掌上导航系统,是当前GIS、GPS研究领域的主要趋势。如今,作为GPS与GIS 很好的结合体,GPS车载导航系统在国内外市场已经逐步普及,成为汽车行业的宠儿。 本文选题意义在于利用GIS矢量数据(shapefile非拓扑关系数据)作为电子地图格式,结合GPS,在电子地图上实现实时定位,对基于电子地图GPS定位技术的研究打下了坚实基础。 二、国内外研究进展 作为GPS导航与GIS的结合体,嵌入式掌上导航系统成为了国内外GPS厂商发展的重点,尤其是汽车行业的宠儿——车载GPS导航系统。车载GPS导航系统是一种先进的导航系统,能够探测到汽车在行驶途中的当时位置,协助驾驶者在陌生的道路环

境中,通过电子地图与话音指南,准确地掌握前往目的地的路线。它是GPS导航定位技术与电子地图技术结合的焦点。现阶段,随着电子产和汽车产业的快速发展,国内外汽车生产商、GPS专业厂商加快了对汽车GPS导航系统研制,而我国汽车导航系统本身起步比国外要晚了许多,在各个方面存在着较大差距,下面简述国内外在该行业上的研究进展状况。 (一)国外研究进展 在硬件方面,全世界已经有包括 IBM、MicroOptical、Xybernaut 在内的超过 100 家公司生产与移动计算相关的产品,如带 LCD 显示器的眼镜、手执微型键盘、手执鼠标、声控输入设备、GPS天线等。 在应用系统开发方面,美国麻省理工学院、哥伦比亚大学和欧洲的瑞士联邦技术学院、荷兰 Delft 技术大学等都在医学、工业等各个移动计算领域进行应用系统的开发工作。 在地图数据方面,美国爱荷华州立大学和加利福尼亚大学美国地理信息与分析中心(NCGIA)正在合作为 NASA 和联邦统计机构进行一项名为 Batutta 的计划,旨在研制一套专为地学野外采样使用的移动作业系统,包括地理环境与地理信息系统在无线移动环境中的集成以及穿戴式计算机、便携计算机、PDA 和台式服务器的联合使用。 在软件开发方面,作为GIS 市场的领头雁 Autodesk、ESRI 和 Intergraph 三大公司为 Mobile GIS 技术做出了极大的贡献。Autodesk 公司开发 Autodesk OnSite 的“移动访问”模块。ESRI 研制了 ArcGIS 软件产品—ArcPad。而Intergraph 建立自己的移动 GIS 解决方案—IntelliWhere。这些软件极大方便了Mobile GIS个人导航系统的开发。 (二)国内研究进展 在硬件方面,国内的硬件技术很不成熟,相关导航产品的结构设计、生产已接近

通讯科技在定位技术中的运用论文

通讯科技在定位技术中的运用论文 通讯科技在定位技术中的运用论文 1引言 焦炉四大车的通信方式大多采用无线或感应无线的通信方式。在感应无线的通信方式中,编码电缆既作为位置检测使用,又作为数 据通信使用。将编码电缆应用在移动机车的定位上是相当成功的, 但将其应用在数据通信上,其缺点是明显的。首先感应无线通信的 工作频率较低(100kHz左右),容易受到电气干扰;其次其通信环路 过长,设备复杂,稳定性较差,成本高。近年来,无线电通信技术 飞速发展,已由过去的模拟方式发展到现在的数字方式,其特点是 硬件设备简单、通信速度快、通信误码率低。因此采用无线数据通 信技术解决焦炉四大车的通信问题是未来的发展方向。 1.1通信技术 (1)扩频通信基本原理扩频通信,即扩展频谱通信(SpreadSpectrumCommunication),它与光纤通信、卫星通信,一同 被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信是将待 传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列:SpreadSequence)调制,实 现频谱扩展后再传输;接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理,恢复原始信息数据。(2)扩频通信的理论基础扩频通信的可行性,是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。扩展频谱换取 信噪比要求的降低,正是扩频通信的重要特点,并由此为扩频通信 的应用奠定了基础。总之,我们用信息带宽的100倍,甚至1000倍 以上的宽带信号来传输信息,就是为了提高通信的抗干扰能力,即 在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本 思想和理论依据。 2位置检测的.基本原理

2.1编码电缆的结构 编码电缆由电缆芯线、模芯和电缆护套构成。芯线有两种,即基准线(R线)和地址线(G0线—G9线)。基准线R在整个电缆段中不交叉,地址线是按格雷码的编码规律来编制的,G0每隔2P交叉一次,G1每隔4P交叉一次,G2每隔8P交叉一次,以此类推,G9在整个 电缆段中只交叉一次,P为依靠电缆本身能识别的最小长度。 2.2位置检测的基本原理 图1为编码电缆位置检测原理示意图。移动机车上安装一个天线箱(发射天线),天线箱距离扁平电缆10~30cm,天线箱发射的高频 信号通过电磁感应被地面的编码电缆接收,R线为平行敷设的一对线,接收到的信号作为基准信号,G0~G9在不同的位置有不同的交 叉点,其接收到的信号在经过偶数个交叉后,相位与基准信号相同,在经过奇数个交叉点后,相位与基准信号的相位相反,若规定同相 位时地址为“0”,反相位时地址为“1”,则在编码电缆的某一位 置得到唯一10位的地址编码,此对应与机车的一个地址。例如图中 G0~G9的地址码为:001…1。位置检测单元将地址码转换成十进制的 米数,即可检测出机车离编码电缆始端的距离,从而得到机车的位置。 3感应无线定位和通信系统 数据通信受到变频调速器谐波干扰,变频器工作时,作为一个强大的干扰源,其干扰途径一般分为辐射、传导、电磁耦合、二次辐 射和边传导边辐射等,谐波的频率为几十千赫兹到几百千赫兹。主 要途径如图2所示。从图2可以看出,变频器产生的辐射干扰对周 围的无线电接收设备产生强烈的影响。下面介绍感应无线通信系统 中数据通信和地址检测的模式,并说明变频调速器对感应无线通信 干扰的原因。 3.1数据通信的模式 感应无线通信的工作频率为:地面站:79kHz,车载站:49kHz,这 个频率正好在变频调速器的谐波范围,于是产生了同频干扰。数据 通信的流程如图3所示。由于地面站的数据是通过编码电缆发射的,

导航定位技术与光学的联系

南京理工大学 课程论文 课程名称:导航定位技术概论 论文题目:导航定位技术与光学的联系姓名:王彬 学号: 1111100228 成绩:

导航定位技术与光学的联系 姓名:王彬学号:1111100228 专业:光信息科学与技术 引言:本文主旨是探讨导航定位系统与光信息科学与技术专业之后间的联系。对现代科技中的光学和导航技术作了详细的介绍。讨论现代光学技术与导航系统的共通之处。举例介绍了光在导航定位系统中应用的实例,如激光陀螺,光纤陀螺和激光跟踪导航。并对未来可能的发展做了展望。 光学作为一门诞生340余年的古老科学 经历了漫长的发展过程 从经典光学到近代光学 再到现代光学 它的发展也表征着人类社会的文明进程。展望21世纪 随着以光信息为代表的信息化社会的发展 人类将迈进光子时代 光子学的发展和光子技术的广泛应用将对人类生活产生巨大影响。光学是研究光的产生和传播、光的本性、光与物质相互作用的科学。光学作为一门诞生340 余年的古老科学, 经历了漫长的发展过程, 它的发展也表征着人类社会的文明进程。20 世纪以前的光学, 以经典光学为标志, 为光学的发展奠定了良好的基础; 20 世纪的光学, 以近代光学为标志取得了重要进展, 推动了激光、全息、光纤、光记录、光存储、光显示等技术的出现, 走过辉煌的百年历程; 展望21 世纪的现代光学, 将迈进光子时代, 光子学已 不是物理学的学术上的突破, 它的理论及其光子技术正在或已经成为现代应用技术的主角, 光子学的发展和光子技术的广泛应用将对人类生活产生巨大影响。 定位与导航技术是涉及自动控制,计算机,微电子学,光学,力学,以及数学等多学科的高技术,是实现飞行器特别是航天飞行任务的关键技术,也是武器精确制导的核心技术。导航定位技术被应用于人类生活中的各处各地,时时刻刻。他为我们的的生活提供了巨大的便利,深深地融入我们的生活。他包涵天文导航,地文导航,惯性导航,无线电导航,卫星导航和其他等等。目前应用最广,技术最完善最先进的是卫星导航。有美国的GPS导航系统,俄罗斯的GLONASS系统,欧洲的GALILEO系统和中国的北斗导航系统。其中最具代表性的是美国的GPS。 最初的GPS计划在联合计划局的领导下诞生了,该方案将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星,地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。这样 粗码精度可达100m,精码精度为10m。由于预算压缩,GPS计划不得不减少卫星发射数量 改为将18颗卫星分布在

专业导航论文

财务管理——现代中小企业的指明灯 姓名:熊治娜班级:工管1008班学号:201005910819 本文从工商管理专业大类出发,着重通过现代中小企业的运营状况描述财务管理专业的本质内容以及一些财会人士在财务管理工作中出现的瓶颈。 关键字:专业导航、工商管理、财务管理、中小企业 随着时代的发展,全球各中小企业呈渐增趋势,而原有的企业又不断向上市公司迈进。如此,工商管理类的经济学专业便愈发重要。 走进大学,方知自己所选的工商管理专业是一个众所周知的大类,当时还无法理解何谓专业大类,直到专业导航课上老师明确指出我们将会在或许一年后,也或许两年后会再度填写自己的专业志愿,那个时候明白,原来自己还能有一次选择的机会。 上大学之前,对工商管理专业的认识就停留在它是一个经济学科,但凡涉及经济的,将来无论是工作还是生活,都不会太难堪,当然,除了经济危机爆发的时候。而专业导航第一节课上,老师就很明确但深刻地让我们明白自己之前的认识有多么肤浅! 工商管理专业,它重视的是基础理论和专业基础知识的培养,并且通过实习基地建设和聘请有实践经验的优秀企业家参与教学,强化我们学生应用专业知识的能力。工商管理专业重视外语教学以便于吸收国内外最新教学和研究成果,同时还与国外以及香港地区著名大学建立广泛联系,鼓励学生融会贯通学习国内外工商管理专业的理论和知识。相信我们有这个共识,工商管理这个专业本身是挺不错的,在思维上或视野上,会让你比学单一的技术要开阔与灵活的多,但是由于这个专业学的东西太多,财务、人力资源、企业管理、贸易、甚至法律,都涉及到了,也就难免只学皮毛。它对学生的要求也在于以一几个方面: 1.掌握管理学、经济学的基本原理和现代企业管理的基本理论、基本知识,并能够灵活运用到企业的经营管理实践中; 2.能够对企业进行定性和定量的分析; 3.具有较强的语言与文字表达、人际沟通以及分析和解决企业管理工作和问题的基本能力; 4.熟悉我国企业管理的有关方针、政策和法规以及国际企业管理的惯例与规则; 5.了解企业经营理论的前沿和发展动态,使企业在不断创新中与时俱进; 6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有初步的科学研究和实际工作能力; 7.能熟练地掌握一门外语,具有听、说、读、写、译的基本能力,能利用计算机从事涉外经济工作。 而在我们学校,工商管理类下属的几个专业,包括财务管理,工商管理(技术经济与管理方向)市场营销,工商管理(企业管理方向)以及旅游管理五个。他们各有各的特点与优势。而学生本人,一进校便属意财务管理方面,便着重了解了这一小专业方向 步入21世纪以来,随着科学技术的迅速发展,产品更新换代的速度加快以及国际市场的日趋扩大,市场环境变得更加复杂加之近年来金融危机的影响致使不少中小企业在财务管理方面面临着新的机遇与挑战。 中小企业是我国国民经济的重要组成部分,但由于中小企业规模小、资本和技术构成较低、外部宏观经济变化对其影响大等因素的存在,使其在财务管理方

空间定位技术论文

空间定位技术与定位信息 学院: 专业: 学生姓名: 学号:

合成孔径雷达(InSAR) 合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)是一种高分辨率的二维成像雷达。它作为一种全新的对地观测技术,近20 年来获得了巨大的发展,现已逐渐成为一种不可缺少的遥感手段。与传统的可见光、红外遥感技术相比,SAR 具有许多优越性,它属于微波遥感的范畴,可以穿透云层甚至在一定程度上穿透雨区,而且具有不依赖于太阳作为照射源的特点。微波遥感还能在一定程度上穿透植被,可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息,使其具有全天候、全天时的观测能力,这是其它任何遥感手段所不能比拟的。 传统的SAR 技术只能获得目标的二维信息,它缺乏获取地面目标三维信息和监测目标微小形变的能力。通过将干涉测量技术与传统SAR 技术结合而形成的合成孔径雷达干涉技术(Synthetic Aperture Radar Interferometry,InSAR)提供了获取地面三维信息的全新方法。 一、InSAR技术基本原理 InSAR的原理是通过两副天线同时观测或通过一副天线两次平行观测,获取地面同一景观的复图像对,根据地面各点在两幅复图像中的相位差,得出各点在两次成像中微波的路程差,从而获得地面目标的三维信息。[1] 雷达数据干涉处理要满足几个条件[2],第一,基线长度要满足相干的要求;第二,相干图像获取期间成像区变化要足够小;第三,将数据处理成SLC(单探视复数)格式。 InSAR 数据处理的核心算法包括SAR 图像配准、干涉相位图的生成和滤波、相位解缠、干涉基线参数确定或估计等。其数据处理流程和处理步骤可以概括如下: (1)获取满足InSAR处理条件的机载或星载雷达数据; (2)对每一频段数据按斜距坐标生成复数SAR图像; (3)根据两个复数图像,计算图像中每一个配准像元的相位差,即干涉相; (4)用相位解缠技术解2π模糊性; (5)将解缠过的相位差转换为地物高程角;

卫星导航技术论文

论卫星导航定位技术的原理及应用 导航技术是涉及自动控制、计算机、微电子学、光学、力学以及数学等多学科的高技术,是实现飞行器特别是航天器飞行任务的关键技术,也是武器精确制导的核心技术,这对于提高航空器、航天器以及武器装备的机动性、反应速度和远程精确打击能力具有重要意义,在海、陆、空、天等现代高技术武器及武器平台中得到广泛的应用。按照定位导航的方式可分成:卫星定位导航、自主式导航、组合导航以及无源导航。而此文着重介绍的是卫星定位导航这一技术。 在人类早期物质生产活动中,人类的活动范围内总存在森林、草原,人们总是随着自然环境的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年世界上第一颗人造地球卫星发射后,人类便发现卫星可以作为一个已知的空间信号源,为人类获取相关的信息资源,开展测距、定位、导航研究搭建了一个世界共享的技术平台。 卫星导航看似涉及了多方面学科的知识,实际原理并不算复杂。卫星导航按测量导航参数的几何定位原理分为测角、时间测距、多普勒测速和组合法等系统(测角法和组合法因精度较低等原因没有实际应用)。多普勒测速定位是指用户定位设备根据从导航卫星上接收到的信号频率与卫星上发送的信号频率之间的多普勒频移测得多普勒频移曲线,根据这个曲线和卫星轨道参数即可算出用户的位置。而时间测距导航定位的方法是用户接收设备精确测量由系统中不在同一平面的4颗卫星(为保证结果唯一,4颗卫星不能在同一平面)发来信号的传播时间,然后完成一组包括4个方程式的模型数学运算,就可算出用户位置的三维坐标以及用户钟与系统时间的误差。卫星导航系统的组成也不算复杂,只有导航卫星、地面台站和用户定位设备三个部分。导航卫星是卫星导航系统的空间部分,由多颗导航卫星构成空间导航网。地面台站则是用来跟踪、测量和预报卫星轨道并对卫星上设备工作进行控制管理,通常包括跟踪站、遥测站、计算中心、注入站及时间统一系统等部分。跟踪站用于跟踪和测量卫星的位置坐标。遥测站接收卫星发来的遥测数据,以供地面监视和分析卫星上设备的工作情况。计算中心根据这些信息计算卫星的轨道,预报下一段时间内的轨道参数,确定需要传输给卫星的导航信息,并由注入站向卫星发送。剩下的用户定位设备通常由接收机、定时器、数据预处理器、计算机和显示器等组成。它接收卫星发来的微弱信号,从中解调并译出卫星轨道参数和定时信息等,同时测出导航参数(距离、距离差和距离变化率等),再由计算机算出用户的位置坐标(二维坐标或三维坐标)和速度矢量分量。用户通过这个设备即可得到卫星导航的帮助。 说到卫星导航,就不得不提到美国的全球定位系统(GPS Global Positioning System)。GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit),1958年研制,64年正式投入使用。尽管TRANSIT在导航技术的发展中具有划时代的意义,但它存在观测时间长、定位速度慢(2个小时才有一次卫星通过,一个点的定位需要观测2天),不能满足连续实时三维导航的要求,尤其不能满足飞机、导弹等高速动态目标的精密导航要求。于是在六十

车载卫星定位导航系统设计毕业设计论文

本科毕业设计论文题目:车载卫星定位导航系统设计

Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technology for the Degree of Bachelor Car satellite positioning and navigation system design Student: He Donghui Advisor: Lecturer Chai Wanfang Professor Shen Yongzeng College of Information Engineering Zhejiang University of Technology June 2011

车载卫星定位导航系统设计 摘要 车载卫星定位导航系统是为了解决汽车文明带来的日益严重的城市交通问题而提出的。目前应用最为广泛的卫星导航系统是美国的GPS(Global Positioning System,全球定位系统),因此本文以GPS为主进行研究。 本文首先简单介绍了全球4大导航定位系统,对比了各个系统的优劣,决定用兼容GPS系统和北斗系统的模块。重点介绍了基于ARM(Advanced RISC Machines)芯片和android系统的车载卫星导航系统的设计理念和设计流程。通过编写测试代码,用开发板试验模块接受解析GPS数据的功能,然后继续android 系统中间层的研究,完成android应用层到Linux底层的对GPS模块的调用,最终在开发板上基本实现了地图实时定位的功能。 关键词:GPS,北斗,android,定位导航,ARM

基于Zigbee无线定位技术研究毕业论文

基于ZigBee的无线定位技术研究 摘要: 随着现代通信技术和无线网络的快速发展,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室环境,但是受定位时间、定位精度以及复杂室环境等条件的限制,比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。 本论文主要研究了基于ZigBee网络的室无线定位技术,它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。本文详细介绍了三部分的实现。其中,硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心,该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。 论文最后对定位系统进行了实际测试。测试表明:本系统达到了设计要求,是一个低成本、易实现的系统。 关键词:ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACK

The Research Wireless localization Based on ZigBee Teacher:liu zhi (Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng) Abstract: With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of positioning time, positioning accuracy as well as the complexity of the indoor environment conditions, well-positioning technology is still unable to be used in an encloseure space. The combination of ZigBee technology and localization is one of the key researches. This paper, aiming at ZigBee network, investigates the indoor wireless location techniques and implements a real-time localization system. This paper achieves a localization system. three parts are included. They are hardware platform, communication program of nodes and PC monitor software. The achievement of every part is clear introduced in this paper. The core of hardware platform is CC2430 which is integrated by RF and 51 MCU, the localization nodes are designed and made. It includes RF module, auxiliary module and function indication circuits. In the end, practical test is implemented. This system is confirmed to be a

(完整版)GPS导航系统毕业设计

第1 章绪论 1.1 导航的基本概念 导航是引导运载体到达预定目的地的过程。导航分两类:(1)自主式导航,用飞行器或船舶上的设备导航,有惯性导航、多普勒导航和天文导航等;(2)非自主式导航,用于飞行器、船舶、汽车等交通设备与有关的地面或空中设备相配合导航,有无线电导航、卫星导航。在军事上,导航还要配合完成武器投射、侦察、巡逻、反潜和援救等任务。高效、高精度的导航系统更是我国这种发展中国家赶超发达国家的战略性资源和倍能器。在军用方面,随着新时期军事战略方针的转变及高新技术武器装备的发展,导航定位定向系统已经成为我军现代化建设中一项不可缺少的重要军事技术装备,其重要性表现在:它是信息战必不可少的基础设备,是建立战场统一坐标的前提,是快速、准确火力部署的保障,同时又是实现武器精确打击能力的必要条件。所以,导航定位定向系统对迅速提高我军的综合作战能力,加快数字化部队建设至关重要;在民用方面,国外的导航定位定向系统己在大地测量、定向钻并、隧道掘进、地面车辆导航、飞机进场着陆、航天航空遥感、机载重力测量、公路监测、地下油气管道监测、矿井监测、激光断面监测等方面得到广泛地的应用,并取得了巨大的经济效益。 在日常生活中我们经常接触到的导航是车载导航,车载导航属于非自主式导航,车载导航是利用车载GPS(全球定位系统)配合电子地图来进行的,汽车GPS导航系统由两部分组成:一部分由安装在汽车上的GPS 接收机和显示设备组成;另一部分由计算机控制中心组成,两部分通过定位卫星进行联系。

1.2 惯性导航(INS)概述 通常说的惯性技术,是惯性器件、惯性测量、惯性导航、惯性制导和惯性稳定等技术的统称。惯性技术既是一门学科,也是一门工程技术,在陆、海、空、天各个领域有着广泛应用。惯性器件(陀螺仪和加速度计)、惯性仪表、惯性导航系统都是以牛顿力学定律为基础的。惯性导航系统通过加速度计实时测量载体运动的加速度,经积分运算得到载体的实时速度和位置信息。 惯性技术是对载体进行导航的关键技术之一,惯性技术是利用惯性原理或其它有关原理,自主测量和控制运载体运动过程的技术,惯性测量和惯性敏感器技。现代惯性技术在各国政府雄厚资金的支持下,己经从最初的军事应用渗透到民用领域。惯性技术在国防装备技术中占有非常重要的地位。对于惯性制导的中远程导弹,一般说来命中精度70%取决于制导系统的精度。对于导弹核潜艇,由于潜航时间长,其位置和速度是变化的,而这些数据是发射导弹的初始参数,直接影响导弹的命中精度,因而需要提供高精度位置、速度和垂直对准信号。目前适用于潜艇的唯一导航设备就是惯性导航系统。 1.3 卫星导航概述 卫星导航是采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。卫星导航系统通过测定的载体到导航卫星的距离、距离差等参数,并结合获取的或计算机得到的导航卫星瞬时位置来确定载体位置。目前主要有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO和我国的北斗导航卫星系统。这里主要介绍GPS导航定位。 GPS系统主要由空间部分、地面部分及用户设备组成,GPS的空间部

室内与室外定位技术论文:室内与室外定位技术的研究

室内与室外定位技术论文:室内与室外定位技术的研究 摘要:本文全面介绍了各种室外、室内定位技术,详细地阐述了各种定位技术的实现、误差修正以及定位方法改进中.本文展现了目前世界上主要的定位技术. 关键词: 定位GPS 惯性传感器无线传感器网络 中图分类号:TN927+.21文献标识码:A文章编号:1007-9416(2011)05-0179-01 1、室外定位技术 从测量原理的角度上看,当今世界室外定位技术主要分为GPS卫星定位和惯性传感器定位[1].GPS定位由于受到环境、SA政策等多种因素的影响,需使用局域差分方法来提高定位的精度,这样局域差分GPS的数学模型对定位精度的提高起到了决定性的作用.与此同时,当物体(如车)处于GPS信号的盲区时,需要采用惯性传感器进行定位,针对其导航误差大的缺陷,车辆动态数学模型辅助的惯性导航系统可以有效减小汽车导航的位置误差. 1.1 局域差分GPS 引起GPS定位误差的原因有多种,如对流层延迟、电离层延迟等.然而,间隔在一定距离内(小于10 km)的两个站同步观测同一颗卫星,得到的误差是基本一致的.如果将一个站设

为基准站,且其坐标已知,该站的实时观测数据通过通信链路传输到另一个站,即用户站.用户站同时差分处理来自基准站和卫星的观测数据,可消除用户站观测数据中与基准站相同误差的影响,这就是局域差分的基本思想[2]. 1.2 惯性传感器定位 惯性传感器(陀螺仪和加速度计)定位是一种推算定位方式[3].即从一个已知位置的点根据连续测得的运载体姿态角(由陀螺仪测得)和加速度(由加速度计测得)推算出其下一点的位置.因而可实时得到运动物体的位置. 假设运动物体的初始点坐标(相对于标准坐标系).运动物体自身坐标系的轴、轴、轴上分别安装有陀螺仪和加速度计. 在室外汽车导航中,经常采用的是GPS卫星导航.然而,当汽车受到物理干扰或者建筑物,树木等遮挡时,GPS会失去卫星信号而停止工作.这时就需要使用惯性导航系统作为辅助的导航系统,所以基于惯性传感器定位(包括导航)的缺点. 2、室内定位技术 室内相对定位,是指采用无线传感器网络进行的定位[4].无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的传感器节点组成,通过无线通信的方式形成的一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知检测对象的信息,并发送给观察者传感器节点的数据沿

基于激光雷达的移动机器人定位与导航技术 大学论文

目录 第一章绪论 (3) 1.1引言 (3) 1.2移动机器人的定义与主要研究内容 (3) 1.2.1移动机器人的定义 (3) 1.2.2移动机器人的主要研究内容 (4) 1.3本文研究课题与内容安排 (5) 1.3.1研究课题 (5) 1.3.2内容安排 (6) 第二章移动机器人导航技术概述 (8) 2.1移动机器人工作环境表示方法 (8) 2.1.1几何地图 (8) 2.1.2拓扑地图 (10) 2.2移动机器人定位技术 (11) 2.2.1相对定位技术 (11) 2.2.2绝对定位技术 (12) 2.3移动机器人路径规划方法 (13) 2.3.1Dijkstra和A*图搜索算法 (13) 2.3.2人工势场法 (13) 2.3.3调和函数势场法 (14) 2.3.4回归神经网络法(RNN) (15) 第三章基于线段关系的扫描匹配定位 (17) 3.1环境描述 (17) 3.2定位传感器 (19) 3.3直线段提取................................................................................. . (20) 3.3.1LRF数据点分段 (20) 3.3.2直线拟合 (21) 3.3.3直线斜率计算 (21) 3.4线段关系(LSR)匹配 (23) 3.4.1判据选取 (23) 3.4.2递进式对应性计算 (25) 3.4.3距离关系比较的分离与合并 (26) 3.4.4最佳匹配搜索 (28) 3.4.5位姿计算 (29) 3.5实验及结果分析 (29) 第四章基于已知地图的路径规划 (32) 4.1基于A*算法的拓扑地图规划 (33) 4.1.1拓扑地图的表示 (33) 4.1.2A*算法 (34) 4.2基于回归神经网络(RNN)的栅格规划算法 (36) 4.2.1栅格环境的RNN表示 (36)

卫星导航与定位技术学科发展研究论文

卫星导航与定位技术学科发展研究论文 一、引言 卫星导航与定位技术是利用各种用户终端接收由卫星导航定位系统播发的、并沿着视 线方向传送的信号,对目标进行导航、定位和授时。将卫星导航与定位技术与传统的导航 定位技术相比较可知,卫星导航与定位技术具有高时空分辨率、全天候、连续地提供导航、定位和定时的特点。经过几十年的发展,卫星导航与定位技术取得了巨大的进步,已经成 为当今世界高技术群中对现代社会最具影响力的技术之一,并且已然渗透到国民经济的各 个领域,应用于海上舰船、陆地车辆、航空与航天飞行器的导航,以及大地测量、石油勘探、精细农业、精密时间传递、地球与大气科学研究以及移动通信等多领域。未来卫星导 航与定位技术将进入以保障地球系统环境安全、发展战略性新兴空间信息产业、探索地球 系统的新阶段。 卫星导航与定位技术是事关国民经济社会发展、国家科技进步、国家安全等方面的综 合技术领域,是国家科技实力与竞争力的重要标志之一。世界主要军事大国以及经济体都 竞相发展独立自主的全球卫星导航系统Global Navigation Satellite System,GNSS,包括:美国的GPSGlobal Positioning System、俄罗斯的GLONASS Global Navigation Satellite System,欧盟的GALILEOGalileo Navigation Satellite System以及中国的北斗卫星导航系统BDSBeiDou NavigationSatellite System。 当前,卫星导航与定位技术正在从单一的GPS时代转变为多星座并存兼容的GNSS新 时代,卫星导航体系全球化和增强多模化;从以卫星导航为应用主体转变为PNT定位、导航、授时移动通信和Internet等信息载体融合的新阶段。BDS的逐步建成为我国卫星导航与定位技术的进一步发展提供了良好契机。我国应该抓住这一机遇,大力推进卫星导航与 定位学科的进一步发展,为培养大量高精尖专业技术人才,争夺卫星导航与定位的国际市 场奠定良好基础。本文旨在调研国内外卫星导航与定位技术学科的发展现状,对国内外最 具代表性的高校和研究机构进行了对比分析,为我国卫星导航与定位技术学科的发展提出 若干建议。 二、卫星导航与定位技术学科发展 目前,国内研究卫星导航与定位技术的高校和机构主要包括:武汉大学、同济大学、 中南大学、河海大学、山东科技大学、长安大学、上海天文台、中国测绘科学研究院和中 国科学院测量与地球物理研究所等。本文以武汉大学作为国内卫星导航与定位学科的研究 代表。武汉大学卫星导航定位技术研究中心始建于1998年,以建设世界一流学科为目标,经过十余年的努力,在卫星导航及相关领域开展了广泛深入的研究,为我国自主卫星导航 系统的新技术、新方法和新应用的发展做出了巨大贡献。

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