高精度GPS定位方法及其在無人機(jī)定位系統(tǒng)中應(yīng)用的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-01 12:33
基于位置服務(wù)(LBS)的數(shù)據(jù)共享相關(guān)業(yè)務(wù)的迅速增加,使得定位技術(shù)作為克服空間障礙和輔助生活的關(guān)鍵技術(shù)受到了越來越多的重視,對(duì)于戶外的一些應(yīng)用,GPS被認(rèn)為是應(yīng)用于定位當(dāng)中的最佳選擇。同時(shí),隨著開源飛控以及無人機(jī)技術(shù)的更新和發(fā)展,民用無人機(jī)迎來了井噴式的發(fā)展,應(yīng)用前景十分廣闊,無人機(jī)憑借其用途廣泛、使用高效、費(fèi)用較低等特點(diǎn),在農(nóng)林、氣象、通信、電力、攝影、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地質(zhì)勘測(cè)、空中交通管制等領(lǐng)域均有應(yīng)用。利用單頻GPS載波相位差分技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)精密測(cè)量時(shí),由于觀測(cè)的歷元較少,經(jīng)典的LAMBDA算法會(huì)因?yàn)橹芴、殘余誤差大導(dǎo)致整周模糊度無法求解。針對(duì)這一問題,研究了基于Kalman濾波的改進(jìn)LAMBDA算法。通過對(duì)單點(diǎn)定位的結(jié)果進(jìn)行卡爾曼濾波,作為更高精度的浮點(diǎn)解。再利用濾波后的浮點(diǎn)解及其協(xié)方差矩陣進(jìn)行LAMBDA求解,改善了模糊度求解的速度和成功率。為驗(yàn)證所提算法的有效性和可行性,基于戶外真實(shí)環(huán)境進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)的LAMBDA算法,所提出的算法顯著地提高了定位的精度,滿足了實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的需求。最后,在高精度定位算法的基礎(chǔ)上,提出了一種基于高精度GPS定位的姿態(tài)追蹤算法。該算...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
GPS衛(wèi)星空間分布圖
規(guī)劃系統(tǒng)坐標(biāo)系ENU各個(gè)GPS接收機(jī)在ENU坐標(biāo)系下的初始化坐標(biāo)RTK精準(zhǔn)定位計(jì)算出各個(gè)GPS在ECEF坐標(biāo)系下的坐標(biāo)將各個(gè)GPS接收機(jī)的ECEF坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為ENU坐標(biāo)新得到的ENU坐標(biāo)與初始化的ENU坐標(biāo)進(jìn)行比較并計(jì)算出角度的變化量初始化階段實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)階段S1S2S3S4S5圖 4.1 姿態(tài)追蹤流程多軸無人機(jī)的機(jī)臂上,安裝多個(gè) GPS 接收機(jī),以四軸旋翼機(jī)為機(jī)臂上安裝一個(gè) GPS,并以其中一個(gè) GPS 接收機(jī)為坐標(biāo)原點(diǎn)建
碩士研究生學(xué)位論文 第四章 基于高精度定位的驟屬于實(shí)時(shí)的檢測(cè)階段,采用 RTK 定位算法,實(shí)時(shí)計(jì)算出各個(gè) GP精準(zhǔn)位置:GPS1(x1,y1,z1)、GPS2(x2,y2,z2)、GPS3(xz4)。的各個(gè) GPS 接收機(jī)的 ECEF 坐標(biāo),應(yīng)用三維坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)、空間變化后各個(gè) GPS 接收機(jī)在 ENU 坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息 P。其中的關(guān)系如圖 4.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)的整周模糊度搜索算法[J]. 宋福成,楊汀,陳宜金,時(shí)爽爽. 測(cè)繪科學(xué). 2015(10)
[2]高精度GPS差分定位技術(shù)比較研究[J]. 楊杰,張凡. 移動(dòng)通信. 2014(02)
[3]改進(jìn)LAMBDA算法實(shí)現(xiàn)單頻GPS整周模糊度快速解算[J]. 李豹,許江寧,曹可勁,朱銀兵. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]無人機(jī)發(fā)展綜述[J]. 景巖. 才智. 2013(16)
[5]一種GPS整周模糊度單歷元解算方法[J]. 祝會(huì)忠,高星偉,秘金鐘,李明. 測(cè)繪科學(xué). 2011(04)
[6]無人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 朱華勇,牛軼峰,沈林成,張國忠. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]GPS系統(tǒng)中差分定位技術(shù)分析[J]. 唐曉峰,劉芳. 電子技術(shù). 2008(04)
[8]三種對(duì)流層延遲改正模型精度評(píng)估[J]. 曲偉菁,朱文耀,宋淑麗,平勁松. 天文學(xué)報(bào). 2008(01)
[9]附有基線長度約束的單頻數(shù)據(jù)單歷元LAMBDA方法整周模糊度確定[J]. 唐衛(wèi)明,孫紅星,劉經(jīng)南. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2005(05)
[10]GPS姿態(tài)測(cè)量技術(shù)綜述[J]. 許江寧,朱濤,卞鴻巍. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
碩士論文
[1]附有基線約束的GPS單頻單歷元定位算法研究[D]. 吳騰飛.長安大學(xué) 2014
本文編號(hào):3012781
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
GPS衛(wèi)星空間分布圖
規(guī)劃系統(tǒng)坐標(biāo)系ENU各個(gè)GPS接收機(jī)在ENU坐標(biāo)系下的初始化坐標(biāo)RTK精準(zhǔn)定位計(jì)算出各個(gè)GPS在ECEF坐標(biāo)系下的坐標(biāo)將各個(gè)GPS接收機(jī)的ECEF坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為ENU坐標(biāo)新得到的ENU坐標(biāo)與初始化的ENU坐標(biāo)進(jìn)行比較并計(jì)算出角度的變化量初始化階段實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)階段S1S2S3S4S5圖 4.1 姿態(tài)追蹤流程多軸無人機(jī)的機(jī)臂上,安裝多個(gè) GPS 接收機(jī),以四軸旋翼機(jī)為機(jī)臂上安裝一個(gè) GPS,并以其中一個(gè) GPS 接收機(jī)為坐標(biāo)原點(diǎn)建
碩士研究生學(xué)位論文 第四章 基于高精度定位的驟屬于實(shí)時(shí)的檢測(cè)階段,采用 RTK 定位算法,實(shí)時(shí)計(jì)算出各個(gè) GP精準(zhǔn)位置:GPS1(x1,y1,z1)、GPS2(x2,y2,z2)、GPS3(xz4)。的各個(gè) GPS 接收機(jī)的 ECEF 坐標(biāo),應(yīng)用三維坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)、空間變化后各個(gè) GPS 接收機(jī)在 ENU 坐標(biāo)系下的坐標(biāo)信息 P。其中的關(guān)系如圖 4.4 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)的整周模糊度搜索算法[J]. 宋福成,楊汀,陳宜金,時(shí)爽爽. 測(cè)繪科學(xué). 2015(10)
[2]高精度GPS差分定位技術(shù)比較研究[J]. 楊杰,張凡. 移動(dòng)通信. 2014(02)
[3]改進(jìn)LAMBDA算法實(shí)現(xiàn)單頻GPS整周模糊度快速解算[J]. 李豹,許江寧,曹可勁,朱銀兵. 中國慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(03)
[4]無人機(jī)發(fā)展綜述[J]. 景巖. 才智. 2013(16)
[5]一種GPS整周模糊度單歷元解算方法[J]. 祝會(huì)忠,高星偉,秘金鐘,李明. 測(cè)繪科學(xué). 2011(04)
[6]無人機(jī)系統(tǒng)自主控制技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 朱華勇,牛軼峰,沈林成,張國忠. 國防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[7]GPS系統(tǒng)中差分定位技術(shù)分析[J]. 唐曉峰,劉芳. 電子技術(shù). 2008(04)
[8]三種對(duì)流層延遲改正模型精度評(píng)估[J]. 曲偉菁,朱文耀,宋淑麗,平勁松. 天文學(xué)報(bào). 2008(01)
[9]附有基線長度約束的單頻數(shù)據(jù)單歷元LAMBDA方法整周模糊度確定[J]. 唐衛(wèi)明,孫紅星,劉經(jīng)南. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2005(05)
[10]GPS姿態(tài)測(cè)量技術(shù)綜述[J]. 許江寧,朱濤,卞鴻巍. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(03)
碩士論文
[1]附有基線約束的GPS單頻單歷元定位算法研究[D]. 吳騰飛.長安大學(xué) 2014
本文編號(hào):3012781
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