㈠ GPS定位原理
GPS(Global Positioning System)即全球定位系統,是由美國建立的一個衛星導航定位系統,利用該系統,用戶可以在全球范圍內實現全天候、連續、實時的三維導航定位和測速;另外,利用該系統,用戶還能夠進行高精度的時間傳遞和高精度的精密定位。
現實生活中,GPS定位主要用於對移動的人、寵物、車及設備進行遠程實時定位監控的一門技術。GPS定位是結合了GPS技術、無線通信技術(GSM/GPRS/CDMA)、圖像處理技術及GIS技術的定位技術,主要可實現如下功能:
1.跟蹤定位
監控中心能全天侯24小時監控所有被控車輛的實時位置、行駛方向、行駛速度,以便最及時的掌握車輛的狀況。
2.軌跡回放
監控中心能隨時回放近60天內的自定義時段車輛歷史行程、軌跡記錄。(根據情況,可選配軌跡DVD刻錄服務)
3.報警(報告)
3.1,超速報警:車輛行駛速度超出監控中心預設的速度時,及時上報監控中心
3.2,區域報警(電子圍欄):監控中心設定區域范圍,車輛超出或駛入預設的區域會向監控調度中心給出相應的報警
3.3,停車報告:調度中心可對車輛的歷史停車記錄以文字形式生成報表,其中描述車輛的停車地點、時間和開車時間等信息,並可對其進行列印。
3.4,應急報警: 一旦遇有緊急險情(如遭劫等),請馬上按動應急報警按鈕,向監管中心報警,監管中心即刻會知道您處於緊急狀態以及您所在的位置。經核實後,進入警情處置程序,助您脫險。(註:一旦應急報警按鈕啟動,此設備會立即關閉通話功能,但簡訊功能正常)
3.5,欠壓報警,當汽車電瓶電壓過低時,車載主機會自動向監控中心報警,由監控中心值班員提醒用戶及時給車輛充電。
3.6,剪線報警,車輛主電瓶被破壞後或不能供電時,內置備用電池可維持產品繼續工作,並向監控中心發送剪線報警。
4.地圖製作功能
根據查看需要,客戶可以添加修改自定義地圖線路,以更好服務企業運行
5.里程統計
系統利用GPS車載終端的行駛記錄功能和GIS地理系統原理對車輛進行行駛里程統計,並可生成報表且可列印。
6.車輛信息管理
方便易用的管理平台,提供了車輛、駕駛人員、車輛圖片等信息的設定,以方便調度人員的工作。
7.簡訊通知功能
將被控車輛的各種報警或狀態信息在必要時發送到管理者手機上,以便隨時隨地掌握車輛重要狀態信息。
8.車輛遠程式控制制
監控中心可隨時對車輛進行遠程斷油斷電,鎖車功能。
9.車載電話
車載電話可以象普通手機一樣拔打電話,調度中心可對此電話進行遠程許可權設置,即呼入限制、呼出限制、只能呼叫指定的若干電話號碼。
10.油耗檢測
實時監控車輛的油耗變化,並生成歷史時段油量變化報表或油量曲線圖,進而直觀反映出油量的正常消耗與非正常消耗及加油數量不足等現象,達到油耗高水平管理,杜絕不良事件的發生。(需搭配油量感測器)
11.車輛調度
調度人員確定調度車輛或者在地圖上畫定調度范圍,GPS系統自動向車輛或者畫定范圍內的所有車輛發出調度命令,被調度車輛及時回應調度中心,以確定調度命令的執行情況。GPS系統還可對每輛車成功調度次數進行月統計。 智能自檢 車載終端可以進行自我診斷,一旦發生故障,就會向中心發出故障通知,方便工作人員維修,確保設備正常工作。
GPS計劃始於1973年 ,已於1994年進入完全運行狀態。GPS的整個系統由空間部分、地面控制部分和用戶部分所組成:
空間部分(太空部分)
GPS的空間部分是由24顆GPS工作衛星所組成,這些GPS工作衛星共同組成了GPS衛星星座,其中21顆為可用於導航的衛星,3顆為活動的備用衛星。這24顆衛星分布在6個傾角為55°的軌道上繞地球運行。衛星的運行周期約為12恆星時。每顆GPS工作衛星都發出用於導航定位的信號。GPS用戶正是利用這些信號來進行工作的。
控制部分
GPS的控制部分由分布在全球的由若干個跟蹤站所組成的監控系統所構成,根據其作用的不同,這些跟蹤站又被分為主控站、監控站和注入站。主控站有一個,位於美國克羅拉多(Colorado)的法爾孔(Falcon)空軍基地,它的作用是根據各監控站對GPS的觀測數據,計算出衛星的星歷和衛星鍾的改正參數等,並將這些數據通過注入站注入到衛星中去;同時,它還對衛星進行控制,向衛星發布指令,當工作衛星出現故障時,調度備用衛星,替代失效的工作衛星工作;另外,主控站也具有監控站的功能。監控站有五個,除了主控站外,其它四個分別位於夏威夷(Hawaii)、阿松森群島(Ascencion)、迭哥伽西亞(Diego Garcia)、卡瓦加蘭(Kwajalein),監控站的作用是接收衛星信號,監測衛星的工作狀態;注入站有三個,它們分別位於阿松森群島(Ascencion)、迭哥伽西亞(Diego Garcia)、卡瓦加蘭(Kwajalein),注入站的作用是將主控站計算出的衛星星歷和衛星鍾的改正數等注入到衛星中去。
用戶部分(地面接收)
GPS的用戶部分由GPS接收機、數據處理軟體及相應的用戶設備如計算機氣象儀器等所組成。它的作用是接收GPS衛星所發出的信號,利用這些信號進行導航定位等工作。 以上這三個部分共同組成了一個完整的GPS系統。 GPS的信號
GPS衛星發射兩種頻率的載波信號,即頻率為1575.42MHz的L1載波和頻率為1227.60MHz的L2載波,它們的頻率分別是基本頻率10.23MHz的154倍和120倍,它們的波長分別為19.03cm和24.42cm。在L1和L2上又分別調制著多種信號,這些信號主要有:
C/A碼
C/A碼又被稱為粗捕獲碼,它被調制在L1載波上,是1MHz的偽隨機雜訊碼(PRN碼),其碼長為1023位(周期為1ms)。由於每顆衛星的C/A碼都不一樣,因此,我們經常用它們的PRN號來區分它們。C/A碼是普通用戶用以測定測站到衛星間的距離的一種主要的信號。
P碼
P碼又被稱為精碼,它被調制在L1和L2載波上,是10MHz的偽隨機雜訊碼,其周期為七天。在實施AS時,P碼與W碼進行模二相加生成保密的Y碼,此時,一般用戶無法利用P碼來進行導航定位。
Y碼
見P碼。
導航信息
導航信息被調制在L1載波上,其信號頻率為50Hz,包含有GPS衛星的軌道參數、衛星鍾改正數和其它一些系統參數。用戶一般需要利用此導航信息來計算某一時刻GPS衛星在地球軌道上的位置,導航信息也被稱為廣播星歷。
SPS和PPS是GPS系統針對不同用戶提供兩種不同類型的服務。一種是標準定位服務(SPSStandard Positioning Service),另一種是精密定位服務(PPSPrecision Positioning Service)。這兩種不同類型的服務分別由兩種不同的子系統提供,標準定位服務由標準定位子系統(SPSStandard Positioning System)提供,精密定位服務則由精密定位子系統(PPSPrecision Positioning System)提供。
SPS主要面向全世界的民用用戶。
PPS主要面向美國及其盟國的軍事部門以及民用的特許用戶。
在GPS定位中,經常採用下列觀測值中的一種或幾種進行數據處理,以確定出待定點的坐標或待定點之間的基線向量:
L1載波相位觀測值
L2載波相位觀測值(半波或全波)
調制在L1上的C/A碼偽距
調制在L1上的P碼偽距
調制在L2上的P碼偽距
L1上的多普勒頻移
L2上的多普勒頻移
實際上,在進行GPS定位時,除了大量地使用上面的觀測值進行數據處理以外,還經常使用由上面的觀測值通過某些組合而形成的一些特殊觀測值,如寬巷觀測值(Wide-Lane)、窄巷觀測值(Narrow-Lane)、消除電離層延遲的觀測值(Ion-Free)來進行數據處理。 GPS的誤差
我們在利用GPS進行定位時,會受到各種各樣因素的影響。影響GPS定位精度的因素可分為以下四大類:
人為
美國政府從其國家利益出發,通過降低廣播星歷精度( 技術)、在GPS基準信號中加入高頻抖動( 技術)等方法,人為降低普通用戶利用GPS進行導航定位時的精度。
衛星星歷誤差
在進行GPS定位時,計算在某時刻GPS衛星位置所需的衛星軌道參數是通過各種類型的星歷[7]提供的,但不論採用哪種類型的星歷,所計算出的衛星位置都會與其真實位置有所差異,這就是所謂的星歷誤差。
衛星鍾差
衛星鍾差是GPS衛星上所安裝的原子鍾的鍾面時與GPS標准時間之間的誤差。
衛星信號發射天線相位中心偏差
衛星信號發射天線相位中心偏差是GPS衛星上信號發射天線的標稱相位中心與其真實相位中心之間的差異。 GPS定位的基本原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據,採用空間距離後方交會的方法,確定待測點的位置。如圖所示,假設t時刻在地面待測點上安置GPS接收機,可以測定GPS信號到達接收機的時間△t,再加上接收機所接收到的衛星星歷等其它數據可以確定以下四個方程式:上述四個方程式中待測點坐標x、 y、 z 和Vto為未知參數,其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。
di (i=1、2、3、4) 分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4到接收機之間的距離。
△ti (i=1、2、3、4) 分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4的信號到達接收機所經歷的時間。
c為GPS信號的傳播速度(即光速)。
四個方程式中各個參數意義如下:
x、y、z 為待測點坐標的空間直角坐標。
xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4在t時刻的空間直角坐標,
可由衛星導航電文求得。
Vt i (i=1、2、3、4) 分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4的衛星鍾的鍾差,由衛星星歷提供。
Vto為接收機的鍾差。
由以上四個方程即可解算出待測點的坐標x、y、z 和接收機的鍾差Vto 。
事實上,接收機往往可以鎖住4顆以上的衛星,這時,接收機可按衛星的星座分布分成若干組,每組4顆,然後通過演算法挑選出誤差最小的一組用作定位,從而提高精度。
由於衛星運行軌道、衛星時鍾存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,以及人為的SA保護政策,使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度,普遍採用差分GPS(DGPS)技術,建立基準站(差分台)進行GPS觀測,利用已知的基準站精確坐標,與觀測值進行比較,從而得出一修正數,並對外發布。接收機收到該修正數後,與自身的觀測值進行比較,消去大部分誤差,得到一個比較准確的位置。實驗表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。
車用導航系統主要由導航主機和導航顯示終端兩部分構成。內置的GPS天線會接收到來自環繞地球的24顆GPS衛星中的至少3顆所傳遞的數據信息,由此測定汽車當前所處的位置。導航主機通過GPS衛星信號確定的位置坐標與電子地圖數據相匹配,便可確定汽車在電子地圖中的准確位置。
在此基礎上,將會實現行車導航、路線推薦、信息查詢、播放AV/TV等多種功能。駕駛者只須通過觀看顯示器上的畫面、收聽語音提示,操縱手中的遙控器即可實現上述功能,從而輕松自如地駕車。
㈡ gps定位的基本原理
24顆GPS衛星在離地面2萬200千米的高空上,以12小時的周期環繞地球運行,使得在任意時刻,在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。
由於衛星的位置精確可知,在GPS觀測中,我們可得到衛星到接收機的距離,利用三維坐標中的距離公式,利用3顆衛星,就可以組成3個方程式,解出觀測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛星的時鍾與接收機時鍾之間的誤差,實際上有4個未知數,X、Y、Z和鍾差,因而需要引入第4顆衛星,形成4個方程式進行求解,從而得到觀測點的經緯度和高程。
事實上,接收機往往可以鎖住4顆以上的衛星,這時,接收機可按衛星的星座分布分成若干組,每組4顆,然後通過演算法挑選出誤差最小的一組用作定位,從而提高精度。
由於衛星運行軌道、衛星時鍾存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,以及人為的SA保護政策(2000年5月1日取消),使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度,普遍採用差分GPS(DGPS)技術,建立基準站 (差分台)進行GPS觀測,利用已知的基準站精確坐標,與觀測值進行比較,從而得出一修正數,並對外發布。接收機收到該修正數後,與自身的觀測值進行比較,消去大部分誤差,得到一個比較准確的位置。實驗表明,利用差GPS,定位精度可提高到5米。
㈢ GPS怎麼定位的定位原理 通俗點
GPS模塊定位原理
24顆GPS衛星在離地面1萬2千公里的高空上,以12小時的周期環繞地球運行,使得在任意時刻,在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛星。
由於衛星的位置精確可知,在GPS觀測中,衛星到接收機的距離,利用三維坐標中的距離公式,利用3顆衛星,就可以組成3個方程式,解出觀測點的位置(X,Y,Z)。考慮到衛星的時鍾與接收機時鍾之間的誤差,實際上有4個未知數,X、Y、Z和鍾差,因而需要引入第4顆衛星,形成4個方程式進行求解,從而得到觀測點的經緯度和高程。
事實上,接收機往往可以鎖住4顆以上的衛星,這時,接收機可按衛星的星座分布分成若干組,每組4顆,然後通過演算法挑選出誤差最小的一組用作定位,從而提高精度。
由於衛星運行軌道、衛星時鍾存在誤差,大氣對流層、電離層對信號的影響,使得民用GPS的定位精度只有10米。為提高定位精度,普遍採用差分GPS(DGPS)技術,建立基準站(差分台)進行GPS觀測,利用已知的基準站精確坐標,與觀測值進行比較,從而得出一修正數,並對外發布。接收機收到該修正數後,與自身的觀測值進行比較,消去大部分誤差,得到一個比較准確的位置。實驗表明,利用差分GPS,定位精度可提高到5米。
什麼是GPS模塊
GPS 模塊就是GPS信號接收器,它是一個可以用無線藍牙或有線方式與電腦或手機連接,將它接收到的GPS信號傳遞給電腦或手機中的GPS軟體進行處理。我們常說的GPS定位模塊稱為用戶部分,它像「收音機」一樣接收、解調衛星的廣播C/A碼信號,中以頻率為1575.42MHz。GPS模塊並不播發信號,屬於被動定位。
GPS模塊的應用關鍵在於串口通信協議的制定,也就是模塊的相關輸入輸出協議格式。它主要包括數據類型與信息格式,其中數據類型主要有二進制信息和NMEA全國海洋電子協會數據信息。這兩類信息可以通過串口與GPS接收機進行通信。
GPS模塊通過運算與每個衛星的偽距離,採用距離交會法求出接收機的得出經度、緯度、高度和時間修正量這四個參數,特點是點位速度快,但誤差大。初次定位的模塊至少需要4顆衛星參與計算,稱為3D定位,3顆衛星即可實現2D定位,但精度不佳。GPS模塊通過串列通信口不斷輸出NMEA格式的定位信息及輔助信息,供接收者選擇應用。
㈣ 「目前船舶使用的定位系統及定位方法有哪些 」
海事針對內河航道上的船舶安裝了很多的身份識別的系統,比如船載自動 識別系統(AIS)、無線射頻識別(RFID)、場間測試信號(VITS)、衛星定位、雷達等。每一個系 統都會有一個經煒度位置,這會導致後台系統無法判別哪一個經煒度的位置才是准確的。 另外,由於這些系統都是單獨存在,無法與閉路電視攝像機(CCTV)進行聯動,這會導致海 事部門無法通過查看CCTV視頻來確認船舶的身份。現有的海事系統中CCTV與定位系統是 分離的,要麼只能通過CCTV查看船舶的實時視頻,要麼只能通過定位系統在地圖上查看船 舶的位置,這種方式有個很大的不足,海事人員無法單獨通過CCTV或者AIS准確定位船舶 的信息。
【發明內容】
[0003] 針對現有技術的缺陷,本發明提供了一種船舶定位系統及方法。
[0004] 一種船舶定位系統,包括:位置信息獲取單元,用於從多個不同定位端獲取船舶的 多個位置信息;排序單元,用於對獲取到的多個位置信息按照優先順序進行排序,將優先順序大 於設定閾值的多個位置信息發送至融合單元;融合單元,將優先順序大於設定閾值的多個位 置信息進行融合,得出唯一的船舶經煒度坐標;監控單元,用於根據船舶經煒度坐標獲取船 舶監控影像。
[0005] 可選的,所述位置信息包括船舶當前所處的經煒度、位置信息獲取的時刻以及定 位端標識。
[0006] 可選的,所述對獲取到的多個位置信息按照優先順序進行排序,具體包括:將各定位 端所獲取的船舶位置信息的時刻與當前時刻相減,得到各定位端所發送的位置信息距離當 前時刻的時長,按照時長從小到大的優先順序順序對所述多個位置信息進行排序。
[0007] 可選的,所述多個不同定位端包括413、1^10、¥幾3、衛星定位、和/或雷達。
[0008] 可選的,所述將優先順序大於設定閾值的多個位置信息進行融合,得出唯一的船舶 經煒度坐標,具體包括:在當前時刻t,設此時船舶的真實位置為Pt,在t時刻之前,優先順序 大於設定閾值的多個位置信息中的位置坐標分別為朽、^、巧,設這三個坐標分別對應 三個點分別是A、V、G,矢量速度為%、%、%,且分別距離t時刻S、較、巧,根據該 坐標和矢量速度,計算出t時刻船舶的參考位置茗、輕、每,其中:
_1] G 點:?=?+?*? (3)
[0012] 以大地作為參考系,根據參考位置,計算A、V、G三點所對應的參心大地坐標分別 為(BA,LA,HA)、(Bv,Lv,H v)、(Bc,Lc,Hc),其中,該坐標系是以參考橢球的中心為坐標原點, 橢球的短軸與參考橢球旋轉軸重合;B是大地煒度,是以過地面點的橢球法線與橢球赤道 面的夾角;L是大地經度,以過地面點的橢球子午面與起始子午面之間的夾角;H為大地高 度;
[0013] 把大地坐標轉換成空間直角坐標,轉換公式為:
[0015] 在空間直角坐標系中,1)以參心0為坐標原點;2)Z軸和參考橢球的短軸相重合; 3) X軸與起始子午面和赤道的交線重合;4) Y軸在赤道面上與X軸垂直,構成右手直角坐標 系O-XYZ ;在上述公式⑷中,N為橢球面卯酉圈的曲率半徑,e為橢球的第一偏心率,a、b 橢球的長短半徑,W為第一輔助系數;其中:a = 6378. 137km ;b = 6356. 7523141km ;
[0019] 把A、V、G三點的坐標代入上述公式(5) -(7),計算得到A、V、G相對應的空間直角 坐標分別為(XA,YA,ZA)、(Xv,Y v,Zv)、(Xs,Ys,Zs);把A、V、G三點融合成一點,令該點為S點, 演算法如下:
[0021] 由此得到S點坐標為(XS,YS,ZS);為了得到經煒度坐標,把空間直角坐標轉換成大 地坐標,轉換公式如下:
[0022] CN 105180943 A 說明書 3/9 頁
[0023] 經過融合單元處理之後,便得到唯一經煒度坐標S點為(Bs,Ls,H s)。
[0024] 可選的,所述用於根據船舶經煒度坐標獲取船舶監控影像,具體包括:設得到的船 舶經煒度坐標為S點,獲得攝像頭與S點的水平距離a,攝像頭與地面距離b是已知的,根據 直角三角形勾股定理:
[0026] 獲得攝像頭與S點的距離c,由此對攝像頭焦距進行調整,根據該直角面,同時可 以確定該攝像頭的俯角α為:
[0028] 接下來求出S點相對於攝像頭的真方位角,即從某點的真北方向線起,依順時針 方向到目標方向線間的水平夾角,採用站心地平坐標系來計算真方位角;設攝像頭的位置 為M點,該點的大地坐標為(BM,LM,ΗΜ),經上述坐標轉換公式(4),轉換為空間直角坐標,即 (XM,YM,Zm),以M點所在的坐標系為站心直角坐標系,記為M-NEU,已知M點、S點的空間直角 坐標,根據兩坐標系之間的平移旋轉關系,得到:
CN 105180943 A 說明書 4/9 頁
[0035] 則M點至S點的方位角為:θ = arctan(E/N) (18)
[0036] 依據定義該方位角即為真方位角,根據真方位角θ,調整攝像頭位置。
[0037] -種船舶定位方法,包括如下步驟:SlOO :從多個不同定位端獲取船舶的多個位 置信息;S200 :對獲取到的多個位置信息按照優先順序進行排序,將優先順序大於設定閾值的 多個位置信息發送至融合單元;S300 :將優先順序大於設定閾值的多個位置信息進行融合, 得出唯一的船舶經煒度坐標;S400 :根據船舶經煒度坐標獲取船舶監控影像。
[0038] 可選的,所述位置信息包括船舶當前所處的經煒度、位置信息獲取的時刻以及定 位端標識。
[0039] 可選的,所述步驟S200具體包括:將各定位端所獲取的船舶位置信息的時刻與當 前時刻相減,得到各定位端所發送的位置信息距離當前時刻的時長,按照時長從小到大的 優先順序順序對所述多個位置信息進行排序。
[0040] 可選的,所述多個不同定位端包括413、1^10、¥幾3、衛星定位、和/或雷達。
[0041] 本發明的有益效果是:本發明通過經煒度位置的融合演算法得出經煒度後,與監控 系統進行聯動,能讓海事人員在視頻中就能准確得知船舶的相關信息,從而可以准確的定 位船舶進行視頻監控。
【附圖說明】
[0042]圖1是本發明船舶定位系統的結構示意圖;
[0043] 圖2是空間大地坐標系;
[0044] 圖3是空間直角坐標系;
[0045] 圖4是監控單元與S點聯動示意圖;
[0046] 圖5是站心地平直角坐標系與空間直角坐標系示意圖;
[0047] 圖6是本發明船舶定位方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0048] 為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖對本發明 的【具體實施方式】做詳細的說明,使本發明的上述及其它目的、特徵和優勢將更加清晰。在全 部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。並未刻意按比例繪制附圖,重點在於示出本發 明的本發明的船舶定位系統包括依次連接的位置信息獲取單元、排序單 元、融合單元、和監控單元。該系統首先通過位置信息獲取單元收集所有定位端上傳上來的 船舶位置信息,接著排序單元和融合單元通過相關的規則判斷、計算得出唯一的一個經煒 度信息,用於精確的表示船舶的地理位置。系統將精確的地理位置發送至監控單元,監控單 元根據自已視頻范圍內的船舶圖像結合上傳上來的地理位置,可在視頻中船舶的上方設計 一個浮動窗,用於顯示出該船舶的相關信息。
[0051] 位置信息獲取單元,其用於從不同定位端獲取船舶的多個位置信息,一般而言,船 舶上會安裝多種定位端,例如第一定位端(可以是AIS)、
㈤ 安卓定位如何實現GPS與cell-ID相結合的
1:安卓自帶的系統GOOGLE是沒有直接靠GPS功能的,他主要靠的是GPRS發射源。
2:谷歌先利用GPS衛星可以定位到你所在城市的信號塔位置,然後依靠電磁波的傳播速度演算法,可以大致的估算出你手機所在的地理位置,當然這個還是是弧形的,再根據直角坐標系確定最終的位置。實現cell-ID結合!
3:安卓谷歌系統在09年7月秘密啟動過客戶跟蹤系統,利用發射源的變化和來源,可以推斷出手機用戶使用的類型,以及軟體。
㈥ 差分GPS的演算法
GPS定位是利用一組衛星的偽距、星歷、衛星發射時間等觀測量和用戶鍾差來實現的。要獲得地面的三維坐標,必須對至少4顆衛星進行測量。在這一定位過程中,存在3部分誤差:
第一部分誤差是由衛星鍾誤差、星歷誤差、電離層誤差、對流層誤差等引起的;
第二部分是由傳播延遲導致的誤差;
第三部分為各用戶接收機固有的誤差,由內部雜訊、通道延遲、多路徑效應等原因造成。
利用差分技術,第一部分誤差可以完全消除;第二部分誤差大部分可以消除,消除程度主要取決於基準接收機和用戶接收機的距離;第三部分誤差則無法消除。
下面,我們主要介紹消除由於電離層延遲和對流層延遲引起的誤差的演算法。在演算法中使用的時間系統為GPS時,坐標系統為WGS-84坐標系。
1.消除電離層誤差的演算法
我們主要通過電離層網格延遲演算法來獲得實際的電離層延遲值,以消除電離層誤差。具體過程如下:解算星歷,得出衛星位置→求電離層穿透點位置→求對應網格點→求網格4個頂點的電離層延遲改正數→內插獲得穿透點垂直延遲改正數→求穿透點的實際延遲值。
2.衛星位置的計算
解算出星歷數據後,加入星歷修正和差分信息,便可計算出衛星位置。
從GPS OEM板接收到的是二進制編碼的星歷數據流,必須按照本文前面部分列出的數據結構解算星歷數據,再依據IEEE-754標准將其轉換為十進制編碼的數據。在這里,需要解算的參數有:軌道長半軸的平方根(sqrta)、平近點角改正(dn)、星歷表基準時間(toe)、toe時的平近點角(m0)、偏心率(e)、近地點角距(w)、衛星軌道攝動修正參數(cus cuc cis cic crs crc)、軌道傾角(i0)、升交點赤經(omg0)、升交點赤經變化率(odot)。
㈦ GPS定位產生偏離,怎麼破
GPS處於樹木遮擋、高樓林立、高架橋以及隧道和地下停車場等弱信號環境中的時候,發送的位置信息跟實際位置是有所偏差的。您是做一個什麼應用呢?車載定位導航的話,可以選擇一款採用能滿足日益增長的車載導航對弱信號環境的高精度定位需求,即使在隧道、車庫等環境下也能為車輛提供高精度定位的定位導航模塊,像SKYLAB採用GNSS/INS組合導航定位技術的車載組合導航模塊SKM-4DX,充分利用慣性導航系統和衛星導航系統優點,基於最優估計演算法—卡爾曼濾波演算法融合兩種導航演算法,獲得最優的導航結果;尤其是當衛星導航系統無法工作時,利用慣性導航系統使得導航系統繼續工作,保證導航系統的正常工作,提高了系統的穩定性和可靠性。
㈧ 什麼是INS/GPS組合導航系統
組合導航是指綜合各種導航設備,由監視器和計算機進行控制的導航系統。INS/GPS組合導航系統是指基於GPS衛星導航系統和慣性導航系統的組合導航系統。
組合導航系統模塊充分利用GNSS衛星導航系統和慣性導航系統優點,基於最優估計算——卡爾曼濾波演算法融合兩種導航演算法,獲得最優的導航結果;尤其是當衛星導航系統無法工作時,利用慣性導航系統使得導航系統繼續工作,保證導航系統的正常工作,提高了系統的穩定性和可靠性。
組合導航模塊SKM-4DX採用GNSS(BDS/GPS系統聯合定位)/INS(慣性導航)組合導航定位技術,憑借高精度六軸慣性器件和成熟的慣性演算法,無需里程計或速度信號接入,且無嚴格安裝要求,即使在隧道、車庫等弱信號環境下也能為車輛提供高精度的定位模塊。
㈨ 在慣性導航和gps組合導航系統中,卡爾曼濾波起到什麼作用
GPS導航主要是全球定位導航系統,屬於無線電導航方式,而慣性導航是屬於自主式的導航方式,主要由陀螺儀測量三軸角速度,加速度計測量三軸線速度,但是慣性導航的缺點就是定位精度會隨時間增長,GPS導航雖然定位誤差小,但是容易受到外在環境干擾,因此現在多採用兩種組合的導航方式。關於你提問的在GPS導航儀中運用慣性導航技術,應該是將GPS作為主要導航手段,這個時候慣性導航就是為了輔助GPS定位服務的,GPS的數據更新率低,對於高動態情況下,不能實施跟蹤載體運動,採用慣性導航可以提高數據更新速度;同時在GPS丟星或者受到遮擋時,採用慣性導航可以再短期內保持較高的定位精度;還有就是通過反饋,慣性導航定位與GPS導航組合可以縮短GPS的定位時間。
㈩ 高精度GPS的演算法數據是通過高精度GPS定位設備採集的
高精度GPS演算法分析,坐標經緯度數據是高精度gps定位設備RTK-GPS產品採集的,為了符合水利普查GPS要求:
問:譬如說給出兩個點,A(11429.3266,3703.6402 ),B(11429.1901, 3703.3329 ),給出個GPS計算距離的演算法,使得算出這兩點之間的實際距離最准確。看過很多的演算法,每個跟每個算出的距離不一樣....?
答: GPS算出的點的數值和這個點的實際值是有誤差的,這個誤差的參數是多少,必須知道,然後去做點校正。做好之後就是這個點的高精度數值,誤差一般在米級以內,甚至可以做到分米級和厘米級的,這對不同儀器有不同的要求。
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