用于路基連續(xù)壓實的BDS/GPS高精度定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-04-19 09:51
針對當前路基連續(xù)壓實系統(tǒng)存在的車道定位不準確,壓路機碾壓遍數(shù)仍靠人工計數(shù),終端顯示設(shè)備使用定制系統(tǒng)不具跨平臺性,顯示設(shè)備大多依靠有線連接等問題,研究并設(shè)計了一種利用BDS/GPS高精度定位的路基連續(xù)壓實系統(tǒng)。首先研究了MW組合法和偽距/載波相位組合法,并將其應(yīng)用于周跳探測與修復(fù)、整周模糊度的確定工作中。其次通過研究多種差分改正數(shù)算法并根據(jù)各算法特點,使用一種改進的最優(yōu)三角形內(nèi)插法用于虛擬站差分改正數(shù)生成的工作中。再次通過研究幾種坐標系以及這些坐標系之間的轉(zhuǎn)換方法,給出了從接收機輸出坐標到施工現(xiàn)場坐標的完整轉(zhuǎn)換過程。接著根據(jù)壓路機行駛軌跡特點以及高精度定位結(jié)果,使用一種自動計算壓路機碾壓遍數(shù)的方法。然后深入研究硬件模塊的設(shè)計與集成、不同硬件設(shè)備上的軟件工作流程、GPRS和藍牙傳輸數(shù)據(jù)過程以及運行狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程,設(shè)計了一套私有數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議并制作出能應(yīng)用于實際操作的產(chǎn)品實物。隨后為了實現(xiàn)系統(tǒng)終端顯示的跨平臺性,研究了用于支持瀏覽器藍牙功能的Web Bluetooth API以及所有主流平臺都支持的瀏覽器Web App來開發(fā)終端顯示程序,結(jié)合主流Web App設(shè)計架構(gòu),設(shè)計出了滿足基本功能使用的...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 GNSS系統(tǒng)介紹
1.1.2 路基連續(xù)壓實系統(tǒng)介紹
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 GNSS的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 路基連續(xù)壓實系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 章節(jié)安排
2 GNSS系統(tǒng)概述
2.1 GNSS定位原理概述
2.1.1 GNSS定位基本原理
2.1.2 GNSS基本觀測量
2.2 GNSS誤差分析及數(shù)學模型
2.2.1 誤差來源分析
2.2.2 觀測模型
2.3 GNSS時空基準
2.3.1 GPS時空基準
2.3.2 BDS時空基準
2.3.3 GPS與 BDS時空基準統(tǒng)一
3 關(guān)鍵算法研究與實現(xiàn)
3.1 衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)處理
3.1.1 衛(wèi)星選擇
3.1.2 周跳探測與修復(fù)
3.1.3 整周模糊度固定
3.2 虛擬站差分改正數(shù)生成算法
3.2.1 條件平差法
3.2.2 線性組合法
3.2.3 最優(yōu)三角形內(nèi)插法
3.2.4 改進最優(yōu)三角形法
3.3 高精度定位過程總結(jié)
3.4 壓路機碾壓軌跡算法
3.4.1 任意基準站方法
3.4.2 施工平面坐標系建立方法
3.4.3 壓路機碾壓遍數(shù)計算方法
4 移動站基準站硬件設(shè)計
4.1 硬件總體設(shè)計
4.2 功能模塊設(shè)計
4.2.1 電源模塊設(shè)計
4.2.2 主控數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計
4.2.3 GNSS數(shù)據(jù)接收模塊設(shè)計
4.2.4 232串口通訊模塊電路設(shè)計
4.2.5 GPRS通訊模塊設(shè)計
4.2.6 藍牙通訊模塊設(shè)計
4.2.7 LED顯示模塊設(shè)計
4.2.8 傳感器采樣模塊設(shè)計
4.3 機械結(jié)構(gòu)及接口設(shè)計
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 軟件總體設(shè)計
5.2 系統(tǒng)工作邏輯組成
5.2.1 子功能模塊
5.2.2 移動站
5.2.3 基準站
5.2.4 數(shù)據(jù)中心
5.3 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議研究與設(shè)計
5.3.1 BINEX協(xié)議
5.3.2 RINEX協(xié)議
5.3.3 NMEA-0183 協(xié)議
5.3.4 RTCM SC104 協(xié)議
5.3.5 GPRS數(shù)據(jù)傳輸私有協(xié)議
5.3.6 藍牙數(shù)據(jù)傳輸私有協(xié)議
6 終端數(shù)據(jù)可視化
6.1 Web Bluetooth API
6.1.1 Web Bluetooth API概述
6.1.2 Web Bluetooth API應(yīng)用
6.2 Web App設(shè)計
6.2.1 Web App概述
6.2.2 Web App架構(gòu)設(shè)計
6.2.3 Web App工作邏輯
6.3 顯示界面操作
7 性能測試與分析
7.1 靜態(tài)定位測試
7.1.1 測試指標
7.1.2 實驗測試方法
7.1.3 結(jié)果分析
7.2 動態(tài)定位測試
7.2.1 測試指標
7.2.2 實驗測試方法
7.2.3 結(jié)果分析
8 總結(jié)與展望
8.1 工作總結(jié)
8.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]公路工程路面施工技術(shù)要點分析[J]. 蘇曉東. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2018(22)
[2]北斗三號試驗衛(wèi)星對短基線RTK定位性能影響分析[J]. 劉金海,張睿,涂銳,黃小東,張鵬飛,盧曉春. 導(dǎo)航定位學報. 2018(04)
[3]北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用前景初探[J]. 張永麗,陳衛(wèi)東,孟婷婷. 價值工程. 2018(36)
[4]連續(xù)壓實技術(shù)在高鐵路基質(zhì)量檢測中的應(yīng)用[J]. 趙志強,張瑜,張玉寶. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(24)
[5]國內(nèi)外衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 郝雅楠,劉中道,祝彬. 國防科技工業(yè). 2018(11)
[6]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用解析[J]. 蘇晉東. 山西建筑. 2018(32)
[7]全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)GNSS的技術(shù)與應(yīng)用[J]. 何在勇. 科學技術(shù)創(chuàng)新. 2018(28)
[8]美國新一代導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與啟示[J]. 張新征,張力,李宏偉. 衛(wèi)星應(yīng)用. 2018(09)
[9]公路路面智能壓實監(jiān)控系統(tǒng)在云湛高速公路瀝青路面施工中的應(yīng)用[J]. 曾慶成. 公路交通技術(shù). 2018(04)
[10]“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的概述與應(yīng)用[J]. 李陽,董濤. 國防科技. 2018(03)
碩士論文
[1]英國脫歐背景下歐盟防務(wù)建設(shè)的前景[D]. 張微微.上海外國語大學 2018
[2]路基施工振動壓實智能化檢測系統(tǒng)及應(yīng)用研究[D]. 陳鎮(zhèn)金.長沙理工大學 2017
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的瀝青路面壓實質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)研究[D]. 趙素素.長安大學 2017
[4]車載式壓實度實時檢測儀的研究與實現(xiàn)[D]. 李曄.東南大學 2017
[5]基于GPS技術(shù)的壓路機壓實過程實時監(jiān)控技術(shù)研究[D]. 張軍.重慶交通大學 2017
[6]連續(xù)壓實技術(shù)在高鐵路基中的應(yīng)用研究[D]. 趙衛(wèi)衛(wèi).長春工程學院 2017
[7]GNSS通用導(dǎo)航信號處理平臺設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李樅.哈爾濱工程大學 2016
[8]道路施工過程智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 趙子豪.長安大學 2016
[9]智能壓實衛(wèi)星數(shù)據(jù)可視化處理[D]. 王永龍.北華航天工業(yè)學院 2015
[10]GPS技術(shù)在振動壓路機壓實實時監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 丁偉峰.重慶交通大學 2015
本文編號:3147323
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景
1.1.1 GNSS系統(tǒng)介紹
1.1.2 路基連續(xù)壓實系統(tǒng)介紹
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 GNSS的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 路基連續(xù)壓實系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 主要研究內(nèi)容
1.3.2 章節(jié)安排
2 GNSS系統(tǒng)概述
2.1 GNSS定位原理概述
2.1.1 GNSS定位基本原理
2.1.2 GNSS基本觀測量
2.2 GNSS誤差分析及數(shù)學模型
2.2.1 誤差來源分析
2.2.2 觀測模型
2.3 GNSS時空基準
2.3.1 GPS時空基準
2.3.2 BDS時空基準
2.3.3 GPS與 BDS時空基準統(tǒng)一
3 關(guān)鍵算法研究與實現(xiàn)
3.1 衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)處理
3.1.1 衛(wèi)星選擇
3.1.2 周跳探測與修復(fù)
3.1.3 整周模糊度固定
3.2 虛擬站差分改正數(shù)生成算法
3.2.1 條件平差法
3.2.2 線性組合法
3.2.3 最優(yōu)三角形內(nèi)插法
3.2.4 改進最優(yōu)三角形法
3.3 高精度定位過程總結(jié)
3.4 壓路機碾壓軌跡算法
3.4.1 任意基準站方法
3.4.2 施工平面坐標系建立方法
3.4.3 壓路機碾壓遍數(shù)計算方法
4 移動站基準站硬件設(shè)計
4.1 硬件總體設(shè)計
4.2 功能模塊設(shè)計
4.2.1 電源模塊設(shè)計
4.2.2 主控數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計
4.2.3 GNSS數(shù)據(jù)接收模塊設(shè)計
4.2.4 232串口通訊模塊電路設(shè)計
4.2.5 GPRS通訊模塊設(shè)計
4.2.6 藍牙通訊模塊設(shè)計
4.2.7 LED顯示模塊設(shè)計
4.2.8 傳感器采樣模塊設(shè)計
4.3 機械結(jié)構(gòu)及接口設(shè)計
5 系統(tǒng)軟件設(shè)計
5.1 軟件總體設(shè)計
5.2 系統(tǒng)工作邏輯組成
5.2.1 子功能模塊
5.2.2 移動站
5.2.3 基準站
5.2.4 數(shù)據(jù)中心
5.3 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議研究與設(shè)計
5.3.1 BINEX協(xié)議
5.3.2 RINEX協(xié)議
5.3.3 NMEA-0183 協(xié)議
5.3.4 RTCM SC104 協(xié)議
5.3.5 GPRS數(shù)據(jù)傳輸私有協(xié)議
5.3.6 藍牙數(shù)據(jù)傳輸私有協(xié)議
6 終端數(shù)據(jù)可視化
6.1 Web Bluetooth API
6.1.1 Web Bluetooth API概述
6.1.2 Web Bluetooth API應(yīng)用
6.2 Web App設(shè)計
6.2.1 Web App概述
6.2.2 Web App架構(gòu)設(shè)計
6.2.3 Web App工作邏輯
6.3 顯示界面操作
7 性能測試與分析
7.1 靜態(tài)定位測試
7.1.1 測試指標
7.1.2 實驗測試方法
7.1.3 結(jié)果分析
7.2 動態(tài)定位測試
7.2.1 測試指標
7.2.2 實驗測試方法
7.2.3 結(jié)果分析
8 總結(jié)與展望
8.1 工作總結(jié)
8.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]公路工程路面施工技術(shù)要點分析[J]. 蘇曉東. 工程建設(shè)與設(shè)計. 2018(22)
[2]北斗三號試驗衛(wèi)星對短基線RTK定位性能影響分析[J]. 劉金海,張睿,涂銳,黃小東,張鵬飛,盧曉春. 導(dǎo)航定位學報. 2018(04)
[3]北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用前景初探[J]. 張永麗,陳衛(wèi)東,孟婷婷. 價值工程. 2018(36)
[4]連續(xù)壓實技術(shù)在高鐵路基質(zhì)量檢測中的應(yīng)用[J]. 趙志強,張瑜,張玉寶. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(24)
[5]國內(nèi)外衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 郝雅楠,劉中道,祝彬. 國防科技工業(yè). 2018(11)
[6]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在公路工程建設(shè)中的應(yīng)用解析[J]. 蘇晉東. 山西建筑. 2018(32)
[7]全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)GNSS的技術(shù)與應(yīng)用[J]. 何在勇. 科學技術(shù)創(chuàng)新. 2018(28)
[8]美國新一代導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與啟示[J]. 張新征,張力,李宏偉. 衛(wèi)星應(yīng)用. 2018(09)
[9]公路路面智能壓實監(jiān)控系統(tǒng)在云湛高速公路瀝青路面施工中的應(yīng)用[J]. 曾慶成. 公路交通技術(shù). 2018(04)
[10]“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的概述與應(yīng)用[J]. 李陽,董濤. 國防科技. 2018(03)
碩士論文
[1]英國脫歐背景下歐盟防務(wù)建設(shè)的前景[D]. 張微微.上海外國語大學 2018
[2]路基施工振動壓實智能化檢測系統(tǒng)及應(yīng)用研究[D]. 陳鎮(zhèn)金.長沙理工大學 2017
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的瀝青路面壓實質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)研究[D]. 趙素素.長安大學 2017
[4]車載式壓實度實時檢測儀的研究與實現(xiàn)[D]. 李曄.東南大學 2017
[5]基于GPS技術(shù)的壓路機壓實過程實時監(jiān)控技術(shù)研究[D]. 張軍.重慶交通大學 2017
[6]連續(xù)壓實技術(shù)在高鐵路基中的應(yīng)用研究[D]. 趙衛(wèi)衛(wèi).長春工程學院 2017
[7]GNSS通用導(dǎo)航信號處理平臺設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 李樅.哈爾濱工程大學 2016
[8]道路施工過程智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 趙子豪.長安大學 2016
[9]智能壓實衛(wèi)星數(shù)據(jù)可視化處理[D]. 王永龍.北華航天工業(yè)學院 2015
[10]GPS技術(shù)在振動壓路機壓實實時監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 丁偉峰.重慶交通大學 2015
本文編號:3147323
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3147323.html
最近更新
教材專著