实现单板卡高精度定位定向
如何使用GNSS进行高精度定位与数据采集
如何使用GNSS进行高精度定位与数据采集一、引言全球导航卫星系统（GNSS）已经成为现代定位与导航的重要技术，其在不同领域的应用越来越广泛。
本文将探讨如何使用GNSS实现高精度定位与数据采集，并介绍一些相关的技术和应用案例。
二、GNSS基本原理GNSS利用一组卫星进行信号传输与接收，通过计算卫星与接收器之间的距离和位置关系，实现定位与导航功能。
常见的GNSS系统包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo以及中国的北斗系统。
三、高精度定位技术1.差分GNSS差分GNSS可以提高定位的精度，其中最常用的是实时差分GNSS和后处理差分GNSS。
实时差分GNSS通过接收器与参考站之间的无线传输，将参考站的观测数据实时传输给接收器，进行差分计算。
后处理差分GNSS则是在采集完数据后使用专业软件进行差分计算。
2.实时运动定位实时运动定位是指在运动状态下实时获取位置信息。
为了实现高精度的实时运动定位，需要充分利用GNSS的多频多系统信号，选择合适的定位算法和滤波技术，以及确保接收器的高精度和稳定性。
四、数据采集技术1.静态数据采集静态数据采集是指在静止状态下进行数据采集。
对于需要高精度的应用场景，可以将接收器放置在固定的位置上，等待一段时间以获得更准确的数据。
此外，还可以采用多个接收器同时进行观测，以提高数据的可靠性。
2.动态数据采集对于需要进行动态定位和数据采集的场景，可以采用实时差分GNSS和惯性导航系统（INS）相结合的方法。
INS可以获取加速度和角速度等运动参数，结合GNSS的定位信息，进一步提高定位精度。
五、GNSS应用案例1.测绘与地理信息系统（GIS）GNSS在测绘和GIS领域有广泛的应用。
例如，通过GNSS定位系统可以快速获取地物的位置信息，结合其他数据可以生成高精度的地图和空间数据。
2.农业与精准农业GNSS可以应用于农业领域，实现精准农业管理。
例如，通过定位和数据采集可以进行土壤测试、水分监测、作物生长和施肥等方面的精细管理。
高精度定位技术的实现方法
高精度定位技术的实现方法在现代社会中，人们越来越需要准确地定位和导航。
高精度定位技术正是实现这一需求的有效手段。
高精度定位技术是一种通过多种技术手段，如卫星定位、地面基站定位、惯性导航、车载传感器等，尽可能提高定位精度的一种技术。
在本文中，我将介绍几种常见的高精度定位技术及其实现方法。
一、卫星定位技术卫星定位技术是一种基于卫星导航系统的定位技术。
目前世界上最常用的卫星导航系统是美国的GPS（Global Positioning System），俄罗斯的GLONASS（Global Navigation Satellite System），以及中国的北斗卫星导航系统。
这些卫星导航系统向全球用户提供精确定位、速度和时间服务。
卫星定位技术的实现方法基本上都是通过接收卫星信号，并计算信号传播时间和路径，以确定接收器的位置。
卫星导航系统通过向地面上的GPS接收器和其他设备发射无线电信号，将精确时间和位置信息传递到接收器上。
接收器将接收到的信号与预期的信号进行比较，计算位置信息，并将其显示在屏幕上。
二、地面基站定位技术地面基站定位技术主要利用地面上的基站和无线电信号的传播时间来确定接收器的位置。
这种技术通常用于城市区域和室内环境，其中卫星信号可能被遮挡或干扰。
地面基站定位技术的实现方法是将基站部署在需要定位的区域内，接收器通过向基站发送请求，获取基站发送的信号，并计算信号传播时间，从而确定接收器的位置。
地面基站定位技术能够提供高精度的定位，但需要在被定位区域内部署大量的基站。
三、惯性导航技术惯性导航技术是一种适用于各种环境的定位技术，可以在没有卫星信号或其他外部引导下提供精确的定位服务，例如航空、船舶和轿车等。
惯性导航技术利用惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，IMU）测量力和加速度来计算移动物体的位置和方向。
惯性导航技术的实现方法是通过安装IMU组件，以测量物体的加速度和角速度。
自动驾驶的三大核心要素：传感器、计算平台、数据与算法
一、传感器：不同定位与功能，优势互补自动驾驶汽车往往配备了多种传感器，包括摄像头、毫米波雷达、激光雷达。
这些传感器各有不同的功能与定位，优势互补；作为一个整体，成为了自动驾驶汽车的眼睛。
2021 年以后的新车都配备了大量的传感器，目的是预留冗余硬件，以便后续通过 OTA 的方式实现更多自动驾驶功能。
2021年 1-5月国内新发布车型传感器配置及核心功能摄像头的作用：主要用于车道线、交通标示牌、红绿灯以及车辆、行人检测，有检测信息全面、价格便宜的特征，但会受到雨雪天气和光照的影响。
现代摄像头由镜头、镜头模组、滤光片、CMOS／CCD、ISP、数据传输部分组成。
光线经过光学镜头和滤光片后聚焦到传感器上，通过CMOS或 CCD集成电路将光信号转换成电信号，再经过图像处理器（ISP）转换成标准的 RAW，RGB或 YUV等格式的数字图像信号，通过数据传输接口传到计算机端。
摄像头可以提供丰富的信息。
但是摄像头依赖自然光源，目前视觉传感器的动态做得不是特别宽，在光照不足或者光照剧烈变化的时候视觉画面可能会出现短暂的丢失，并且在雨污状况下功能会受到严重的限制，行业内通常通过计算机视觉的方式克服摄像头的各种缺点。
车载摄像头是高增量市场。
车载摄像头的使用量随着自动驾驶功能的不断升级而增加，比如前视普遍需要 1-3 个摄像头、环视需要4-8 个摄像头。
预计到2025年全球车载摄像头市场将达 1762.6 亿元，其中中国市场 237.2 亿元。
2015-2025年全球和中国车载摄像头市场规模（亿元）车载摄像头行业产业链包括上游的镜头组供应商、胶合材料供应商、图像传感器供应商、ISP芯片供应商，以及中游的模组供应商、系统集成商，下游的消费电子企业、自动驾驶 Tier1等。
从价值量来看图像传感器（CMOS Image Sensor）占了总成本的 50%，其次为占比 25%的模组封装和占比14%的光学镜头。
摄像头产业链激光雷达（Lidar）的作用：主要用于探测周边物体的距离和速度。
课程设计（论文）-零位仪的校正
零位仪的装调学生姓名专业学号学院二〇一六年 11月摘要目前我国的红外瞄准镜正处于第一代的推广使用阶段，其校正方式还是以传统的实弹射击为主。
这种方式不仅繁琐、耗时而且受环境因素影响大，严重影响部队的快速作战能力。
其次，激光指示器是安装在轻武器上，用于在夜间或者低照度环境下，快速准确瞄准近距离目标的一种光学瞄具。
由于刚刚定型装备部队，到目前为止还没有有效便捷的检测设备用于其瞄准零位的校正。
本文利用图像采集技术为其研发了一套数字化零位校正仪。
本文首先介绍了常用多光轴平行度校正的一些方法，对激光指示器的组成结构及指示目标原理做了相关说明，并采用图像采集以及光斑中心定位技术制定了校正激光指示器瞄准零位的总体设计方案。
本文在研究多光轴平行性检测技术的基础上，比较了几种常见的准直系统，并选用牛顿全反射共轴光学系统作为理论依据，设计了一款红外瞄准镜专用的零位校正系统。
该系统通过设计机械插轴、辐射照明装置与准直系统共同提供无穷远红外基准目标。
本文还探讨了校正系统的零位标定方法及原理，并完成了零位标定、误差分析、性能检测及部队鉴定实验。
实验表明，该校正系统能够达到密位的校正精度要求，是一种能够全天候使用于多种口径枪族系列的便携式光电检测仪器。
本文其次介绍了常用多光轴平行度校正的一些方法，对激光指示器的组成结构及指示目标原理做了相关说明，并采用图像采集以及光斑中心定位技术制定了校正激光指示器瞄准零位的总体设计方案。
一、红外瞄准镜介绍及校正原理1.介绍随着热像仪的出现，战争打破了昼夜环境的束缚，使全天候作战成为了可能。
釆用这种仪器士兵在夜间也能够看清或者距离更远的敌方目标，从而实行精确打击，一定程度上提升了作战效果以及自身的生存几率。
目前热像仪可分为手持式和装于轻武器式两类，一般将能够安装于轻武器装备的热像仪统称为红外瞄准镜。
红外瞄准镜按照工作原理不同，又可分为主动式和被动式两种。
其中主动式红外瞄准镜依靠自带光源发射红外光照射目标，通过将目标反射的红外光线进行成像转换，获取可见光图像，主要在自然界温度低，红外线辖射能量小，不能满足仪器的成像要求时使用。
基于GPS的动态目标定位滤波方法
文章编号 ：０ ６ ９４ （０ ２ ０ — ３９ ０ １０ — ３ ８ ２ １ ） ５ ０ １ — ３
计
算
机
仿
真
２２ 月 ０ 年５ １
基 于 Ｇ Ｓ的 动 态 目标 定 位 滤 波 方 法 Ｐ
张 垄． 高天德
（ 西北工业大学航海学 院， 陕西 西安 ７０ ７ ） １０ ２ 摘要 ： 现代车辆导航一般采用 Ｇ Ｓ单板 定位方 法 ， Ｐ 但是 Ｇ Ｓ卫星信号容易 受到大气 电离层 和地面建筑 等的干扰 ， 而影响 Ｐ 从 定位精度和跟踪性能 。为 了解决上述问题 ， 结合实际 ， 设计了一种简单实用的 Ｇ Ｓ定位滤波方法 ， Ｐ 根据车辆等载体 的运动特
航领有着 广泛的应用 。
Ｄ 进行动态 滤波 处 理。本文考 虑 到采 用 Ｇ ＳＤ Ｒ） Ｐ ／ Ｒ方 式 时
需要额外 Ｄ Ｒ传 感器 ， 而一般 的普 通 车辆不 具备 这一 条件 。
因此 ， 结合 实际设计 了一种简单的只利 用 Ｇ Ｓ信息 的动态卡 Ｐ 尔曼滤波算法 。本文根据车辆等载体 的运动特性 ， 建立 了系 统模型 ， 描述 了算 法 的递推过 程。仿真分 析表 明 ， 方法 并 该
在不增加额外的硬件 系统 的前提 下 。 仍有较 高 的精度 ， 算法 简单 ， 具有 较高的实用价值。
Ｇ Ｓ信号容易受 到外界 的干 扰从 而影 响定 位精 度和 测 Ｐ
中图 分 类 号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ １９ 文献 标 识 码 ： Ｂ
ＧＰＳ Ｂａ ｅ ｎ ｍ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔｎ ｉ ｅ ｉ ｇ Ｍ ｅｈ ｄ － ｓ ｄ Ｄｙ ａ ｃ Ｔａ ｇ ｔＬｏ ａ ｉ ｇ Ｆ ｌ ｒｎ ｔ ｏ ｔ
Ｚ ＨＡＮＧ ｎ． Ｋｕ ＧＡＯ ａ —ｄ Ｔｉ ｎ ｅ
GPS测试常见问题
GPS测试常见问题(仅供内部使用）For internal use only拟制: Prepared by 日期：Date审核: Reviewed by 日期：Dateyyyy-mm-dd批准: Granted by日期：Dateyyyy-mm-dd华为技术有限公司Huawei Technologies Co., Ltd.修订记录Revision record目录Table of Contents1 ............................................................................................................................ G PS AT命令101.1WPDST (10)1.2WGNSS (10)1.3WPDOM (11)2 ......................................................................................................................................... GPS122.1Standalone (12)2.2XTRA (12)3 ....................................................................................................................................... A GPS错误!未定义书签。
3.1AGPS方式需要在有网络的情况下，并且在定位过程中会进行数据业务.错误!未定义书签。
3.2AGPS定位时间过长.............................................................. 错误!未定义书签。
GNSS高精度板卡测试方法及测试报告_RTK基本性能
GNSS高精度板卡测试方法及测试报告_RTK基本性能GNSS高精度板卡是一种用于接收全球导航卫星系统信号并实现高精度定位的设备。
在使用这种板卡之前，需要对其进行严格的测试以确保其性能符合要求。
本文将介绍GNSS高精度板卡的测试方法和测试报告中RTK基本性能的评估。
1.测试方法在测试GNSS高精度板卡的RTK基本性能时，需要按照以下步骤进行：1.1环境准备：选择一个无遮挡、开阔的场地进行测试，以确保接收卫星信号的稳定性和准确性。
1.2系统连接：将GNSS高精度板卡连接至测试设备（如笔记本电脑）并通过相关软件进行设置和配置。
1.3接收信号：在软件界面中查看卫星信号的接收情况，确保板卡已成功连接至卫星并可以接收到信号。
1.4RTK定位：启动RTK功能，并在软件界面中查看实时定位精度和稳定性，记录下每次测量的结果。
1.5数据分析：将测试数据导入到分析软件中进行处理，评估RTK基本性能的精度、稳定性和实时性。
2.测试报告测试报告应包含以下内容：2.1测试目的：明确测试的目的和范围，说明所测试的GNSS高精度板卡型号和版本等信息。
2.2测试环境：描述测试时所用的场地、天气和其他环境条件，以及测试设备的连接方式和配置。
2.3测试方法：详细介绍测试过程和步骤，说明如何进行RTK基本性能的测试和评估。
2.4测试结果：列出每次测试的数据和结果，包括定位精度、稳定性和实时性等指标。
2.5结论与建议：根据测试结果对GNSS高精度板卡的性能进行评估，提出改进建议或优化方案。
通过以上测试方法和报告，可以全面评估GNSS高精度板卡的RTK基本性能，为其在实际应用中的性能表现提供参考和指导。
同时，不断优化测试方法和提升测试技术水平，可以更好地保障GNSS高精度板卡的质量和稳定性。
浅谈GPS+北斗双时钟系统在5G基站上的应用
网络信息工程2021.10浅谈GPS+北斗双时钟系统在5G基站上的应用汪琰(中国移动通信集团湖北有限公司武汉分公司，湖北武汉，430023)摘要：作为一个高精度时钟源，GPS精度可以达到微秒级，可支持基站实现频率同步和时间同步。
北斗，中国自行研制的全球卫星导航系统，是继GPS、GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统，实现原理和功能与GPS类似。
当时间同步源为北斗时,gNodeB通过支持北斗功能的单板与北斗天馈系统相连，从同步卫星系统中获取同步信号实现gNodeB同步功能。
本文对GPS、北斗时钟同步系统原理进行分析，提出一种基GPS+北斗的双时钟解决方案，将其应用在5G基站上。
关键词:GPS；高精度；时钟源；基站；北斗Application of GPS+Beidou Dual Clock System in5G Base StationWang Yan(China Mobile communication Group Hubei Co.LTD・Wuhan Branch,Wuhan Hubei,430023) Abstract:As a high-precision clock source,GPS precision can reach microsecond level,can support base stations to achieve frequency synchronization and time synchronization.Beidou,China.'s selfdeveloped global satellite navigation system,is the third mature satellite navigation system after GPS and GLONASS,which is similar in principle and function to GPS.When the time synchronization source is Beidou,GNODEB is connected to the Beidou airtenna feed system through the single board supporting Beidou function,and the synchronization signal is obtained from the synchronous satellite system to realize the synchronization function of GNODEB.In this paper,the principle of GPS and Beidou clock synchronization system is analyzed,and a dual clock solution based on GPS+Beidou is proposed,which is applied in5G base station.Keywords:GPS;High precision;The clock source;The base station;BDS1GPS应用背景与原理1.1时间同步时间信号是带有年月日时分秒时间信息的时钟信号。
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Trimble® BD970 GNSS 系统是一款紧凑型的多星接收机，专为满足各种精确到厘米级的定位精度应用需求而设计。
•220 个通道：
– GPS：同步L1 C/A、L2E、L2C、L5
– GLONASS：同步L1 C/A、L1 P、L2 C/A （仅限于GLONASS M）和L2 P
– SBAS：同步L1 C/A、L5
– GIOVE-A：同步L1 BOC、E5A、E5B 和E5AltBOC1
– GIOVE-B：同步L1 CBOC、E5A、E5B 和E5AltBOC1
– GALILEO：未开通2
•天宝Maxwell 6 高级民用测量GNSS 技术
•用于全球导航卫星系统伪距测量的高精度多相关器
•未经滤波、未平滑的伪距测量数据，用于低噪音、低多路径误差、低时
域相关性和高动态响应
•噪音极低的GNSS 载波相位测量，1 赫兹带宽内的精度<1 毫米
•dB-Hz 内报告的信噪比
•应用成熟的天宝低仰角跟踪技术
初始化时间3 通常<10 秒
初始化可靠性3 >99.9%
•一个USB 端口
•一个CAN 端口
•一个LAN 以太网端口：
–支持链接10BaseT/100BaseT 网络
–通过单一IP 地址执行全部功能
同步性——包括网页图形用户界面访问和原始数据流
–支持网络协议
HTTP（网页图形用户界面）
NTP 服务器
基于TCP/IP 的NMEA、GSOF、CMR 等或者UDP
NTripCaster、NTripServer、NTripClient
mDNS/uPnP 服务搜寻
动态DNS
电子邮件警报
谷歌地球网络链接
支持基于PPP 的外置调制解调器
• 3 x RS232 端口
–波特率高达115,200
• 1 Hz、2 Hz、5 Hz、10 Hz、20 和50 Hz 定位输出（取决于安装选项）
•高达50 赫兹的原始测量与定位输出
参考输出. . . . . . . . . . CMR、CMR+、RTCM 2.1、2.2、2.3、3.0、3.1
导航输出. . . . . . . . . .ASCII: NMEA-0183 GSV、AVR、RMC、HDT、VGK、
VHD、ROT、GGK、GGA、GSA、ZDA、VTG、GST、
PJT、PJK、BPQ、GLL、GRS、GBS 以及二进制：Trimble
GSOF
•控制软件
– HTML 网页浏览器：Internet Explorer 7.0 或更高版本
– Firefox 3.5 或更高版本
– Safari 4.0
– Opera 9
– Google Chrome
•每秒1 脉冲输出
•事件标记输入支持
LED 驱动支持. . . . . . . . . . . .（显示电源、卫星跟踪和差分数据）
定位规格
模式精度延迟时间最大速率
同步RTK 1 cm + 1 ppm 水平
2 cm + 1 ppm 垂直
300 ms10 Hz
低延时RTK 2 cm + 2 ppm 水平
3 cm + 2 ppm 垂直
<20 ms50 Hz
DGPS<1 m 3D<20 ms50 Hz SBAS8<5 m 3D<20 ms50 Hz
物理特性
尺寸. . . . . . . . . . . . . . . . . 100 mm X 60 mm X 11.6 mm
电源. . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3V DC +5%/-3%,
典型1.4W (L1/L2 GPS)
典型1.5W (L1/L2 GPS 和G1/G2 GLONASS)
重量. . . . . . . . . . . . . . . . .62 克
连接器
I/O . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 排针转接口+6 排针转接口
天线. . . . . . . . . . . . . . . . . .MMCX 插座
环境特征
温度
工作温度. . . . . . . . . . . . . . . . –40 °C 至+75 °C
储存温度. . . . . . . . . . . . . . . . .–55 °C 至+85 °C
振动. . . . . . . . . . . . . . . . . . .定制：MIL810F,
运行：随机6.2 gRMS
限值：随机8 gRMS
机械冲. . . . . . . . . . . . . . . . . MIL810D
运行：±40 g
限值：±75 g。