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关键词： 北斗卫星导航系统   GNSS   地灾监测   HCmonitor  

摘要： 重点对地灾监测方面的方案研究进行了阐述,在构建大数据信息平台的设计方案时,以实现高度自动化的全方位监测功能为导向,依托导航卫星数据接收机和多源传感器,集成构建大数据信息平台的系统解决方案,主要包括扼流圈卫星天线、GNSS数据接收机、MEMS传感器、环境测量单元、防雷区域单元等功能元件的组成、多传感器的系统集成,以及全方位监测的功能实现。按照地灾监测大数据信息平台建设、构建大数据平台关键技术突破及检测数据解算软件功能实现的顺序,完成了GNSS实时监测预警应用网络系统HCmonitor的研发。综合应用多种手段实现地灾监测的功能升级,为解决重大灾害预警提供了新的思路和解决方案,该项成果在甘肃舟曲的灾后重建工程得到应用与推广。

关键词： 卫星导航定位   专业委员会   精准农业   数字中国   农村   北斗卫星导航系统   理事会议   运营服务  

摘要： 为深入推进实施乡村振兴战略,在我国北斗卫星导航系统正式投入运营服务之际,1月18日,中国卫星导航定位协会(以下简称中位协)召开第六届理事会第三次常务理事会议,专门设立了农业农村专业委员会。中位协于贤成会长强调,充分发挥北斗卫星导航系统在精准农业和数字乡村建设中的作用,对于建设数字中国、发展数字经济具有重大意义。

关键词： 双端开发   Android开发   移动GIS   野外数据采集  

摘要： 随着移动GIS的发展,GIS在移动数据采集方面的作用越来越重要,移动数据在进行采集之后,还有通过数据库进行规范的管理,并根据具体的项目需求进行成果的输出和展示,因此对于野外数据采集系统的开发也变得越来越重要。目前对野外数据采集软件的设计十分多样,不同的行业都有不同的标准和为其服务的软件,但这些软件在开发模式上大同小异,一般分为两类——其一为了满足和桌面端的一致性,选择Windows系统下的移动设备进行开发,进而满足在移动端的需求;其二则是为了移动设备的强大拓展功能,在Android系统或IOS系统下的移动设备进行开发。但是这两种开发模式都有着一定的劣势,前者由于Windows系统下的移动设备一般在拓展功能上都略有不足,因此需要外接设备来满足需求,但是这样在使用移动设备时就十分累赘;而后者虽然拥有移动设备的GPS定位、拍照、方向传感器等强大的拓展功能,但是由于移动设备的自身硬件条件不足,加上系统开发的限制较多,因而在软件开发中无法满足或很难实现许多需求,在开发上具有一定的难度。桌面端在开发上的优势远远大于移动端,在数据库的建设和管理上也优于移动端,但是由于桌面端的设备一般都不是便携式的,因此无法随身携带使用,在有此需求的工作中无法满足条件。因此本文希望结合桌面端强大的开发优势,对移动端的开发进行辅助和拓展,希望能够实现功能更加强大的移动端软件开发,实现“重桌面,轻移动”的开发模式。本文从野外数据采集软件作为切入点,探讨在双端开发模式中,桌面端将如何对移动端的开发进行辅助,而在开发中又能够从哪些方面对移动端进行“减负”和“增正”。在研究中,首先需要对当前的移动端软件模式的开发架构和数据库建设方面进行探讨和分析,从而找到当前模式中所不能达到或很难达到的需求以及当前存在的问题,进而提出双端开发模式的开发架构设计;在架构设计后,需要对开发模式进行详细的阐述,从对移动端工作量的减轻、移动端软件功能的拓展和数据的一致性三方面对双端开发模式进行完善;接下来利用双端开发模式对野外数据采集软件进行功能设计,希望可以在双端模式中切实满足这三方面的需求;最后通过对矿山核查软件系统的开发对该模式进行验证,确保其可以达到“重桌面,轻移动”的目的。

关键词： 北斗卫星导航系统   惯性导航系统   组合导航系统   卡尔曼滤波   PID自适应卡尔曼滤波   Sage-Husa滤波  

摘要： 北斗卫星导航系统(BDS)是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统,能够提供载体准确的位置和导航信息。惯性导航系统(INS)因其动态响应特性好、不易受干扰的特点,在日常生活占据一定的地位。组合导航就是把两种或两种以上的系统结合在一起实现优势互补的技术。在组合导航系统中,滤波算法的精度占据着重要的地位。传统的卡尔曼滤波在导航系统中应用最为广泛,但是算法只能在线性系统中,并且是系统模型和量测模型都十分确定的情况下,才能得到最佳的滤波效果。但是,在实际的工程应用中,很难满足这些条件。本文以惯导融合思想为基础,提出一种PID自适应卡尔曼滤波算法。该算法首先融合加速度计和陀螺仪解算的实时角度值,同时利用PID控制器抑制误差波动并把抑制后数值作为量测数据;陀螺仪数据作为状态数据,构建带有自适应系数的滤波方程,同时给出了详尽的理论分析过程,依靠算法,最后得到可信的姿态定位信息。经过采集数据的验证,证明了新算法能改进了卡尔曼滤波算法的不足。本文针对北斗卫星导航系统(BDS)/捷联惯性导航系统(INS)组合导航系统中,更准确的解出位置、速度信息的问题,提出了一种改进的Sage-Husa自适应滤波算法,克服了传统算法中滤波发散现象,能够实现对载体的位置、速度信息的结合。该算法能够在系统噪声Q或量测噪声R统计特性未知情况下,通过调节因子的形式,提高了滤波的准确度,改善了传统Sage-Husa算法的计算量过大和预估模型不准确的缺点。搭建了采集经、纬度和高度的硬件平台,利用实测数据,并经过算法滤波验证,结果表明,改进的Sage-Husa自适应滤波算法比常规Sage-Husa滤波算法和衰减滤波算法在位置和速度的解算精度上有了明显的提高。

关键词： 无人机   低空摄影   地形图测绘   裸眼立体测图   数字线划图  

摘要： 无人机技术、非量测型数码相机技术的快速发展有力的推动了低空摄影技术的进步,与之相应的测绘软件平台的智能化程度不断提高,人机交互变得越来越简洁、友好;同时,社会经济的发展对测绘数据更新的要求越来越高。但传统的航空摄影立体测图需要借助于立体眼镜进行地物要素的采集,需要专门的航测知识,极大地限制了无人机低空摄影测量技术的推广与应用。本文基于无人机低空航摄平台,探讨裸眼立体测图的技术流程与方案,在此基础上,研究无人机低空摄影测量外业数据处理、内业数据处理一体化的裸眼立体测图的技术流程与方案,主要研究工作包括:(1)介绍了无人机低空摄影测量的理论基础及无人机飞行平台的相关知识,为开展无人机低空摄影测量大比例尺地形图测绘提供了理论基础;(2)针对无人机低空摄影测量大比例尺地形测绘的需要,设计了一套从无人机外业数据采集到内业数据处理的裸眼立体测图的技术流程与方案;(3)以淄博市某试验区的1:500地形图测绘为例,利用无人机获取了测区10条航线387张影像,通过Pix4Dmapper与EPS软件的联合数据处理,设计了1:500大比例尺地形图全要素图层的主要内容及表示方法,实现了裸眼立体测图下的地物要素信息采集,获取了测区1:500大比例尺的地形图测绘的成果图,包括数字表面模型、数字正射影像图、数字线划图等;并以野外实际调查的方式进行了精度评定,分析了像控点数量及空间分布对无人机1:500地形图测绘精度的影响,经验证:通过本文构建的技术方法完成的大比例尺地形图测绘成果图,完全满足1:500地形图测绘的精度要求。本文通过对一个典型测区的1:500比例尺地形图进行测绘,设计出了一套简单易操作的从外业航飞到内业成图的裸眼立体测图的实施方案与技术流程,为有航空摄影测量需求但又缺乏专业航空摄影测量知识的组织或个人提供了一套可行的、易操作的技术流程与方法。

关键词： 高精度相位中心天线   天线相位中心   卫星导航   相位中心稳定度  

摘要： 随着需求的提升和应用场景的丰富,高精度卫星导航系统得到了更加深入的研究与发展,并逐渐成为众多领域未来发展的重要基础之一。高精度相位中心天线作为高精度卫星导航系统的终端天线,其相位中心的稳定性会显著影响系统的定位精度和工作性能,故研究影响其辐射远场相位分布的原因和改善其相位中心稳定性的有效措施将具有重要意义。本文首先简要概括了高精度相位中心天线的研究现状与设计难点,介绍了天线相位中心的相关概念,从理论推导和数值计算的角度分析了天线在远场的相位分布特性,采用从局部到整体的思想和统计的方式加深了对天线相位中心及其评价方式的认识与理解。以高精度卫星导航系统终端天线的主要天线形式——微带天线为例,研究了其馈电方式、导体接地板结构等因素对天线辐射远场圆极化性能和相位分布的影响,并归纳了相关结论和规律。然后针对高精度相位中心天线设计,提出了一种可以改善其远场相位分布,并提升相位中心稳定性的思路和新方案,并基于工作于北斗卫星导航系统B3频段的空气耦合微带天线对该设计方案进行了仿真和实物验证,仿真和测试结果表明了该设计方案的有效性和可行性。主要内容如下:第一,综述了高精度卫星导航系统及其终端天线的发展与研究现状,介绍了天线相位中心的相关概念及其评价方式,总结了高精度相位中心天线的实现形式及其研究方向和难点。第二,依据天线相位中心分析模型,采用理论推导和数值计算的方式分析了天线在辐射远场的相位分布,结合从局部到整体的思想和统计的分析方法,总结了关于天线相位中心及其评价方式的新认识和理解。第三,针对实现圆极化辐射的多点均匀馈电技术,介绍了其工作原理和实现方式,基于该技术仿真分析了不同馈电方式对微带天线远场辐射性能的影响,建立了天线圆极化辐射性能与相位中心稳定性之间的联系,总结了两者的影响关系。第四,基于微带天线导体接地板的结构对天线远场相位分布及相位中心稳定性的影响,针对高精度相位中心天线设计,提出了一种可改善天线远场相位分布及相位中心稳定性的设计思路和新方案,并结合空气耦合的微带天线对该方案进行了仿真验证和导体接地板结构的参数分析。第五,设计并加工了一款工作于北斗卫星导航系统B3频段的高精度相位中心天线及其馈电网络,仿真和测试结果表明了该设计方案的有效性和可行性,为高精度相位中心天线的研制提供了一种新思路。第六,总结本文工作和主要内容,并提出后续的研究方向。

关键词： 北斗卫星导航系统   全球定位系统   实时动态定位   定位性能  

摘要： 随着科技的发展和各国卫星系统的成熟,利用卫星系统进行高精度定位的技术也应运而生。在进行卫星导航定位时,可用的卫星信号观测值有伪距观测值和载波相位观测值,其中基于伪距观测值的定位精度较低,基于载波相位进行定位的精度远高于伪距定位精度。目前常用的RTK载波相位差分技术,通过实时差分处理两个测站的载波相位观测量,可以得到实时的高精度厘米级定位结果。北斗卫星导航系统是我国自主建设并独立运行的卫星导航系统,所以进行基于北斗系统定位的研究对我国北斗卫星系统的建设和发展具有重要意义。本文基于扩展卡尔曼滤波算法设计了RTK定位解算软件,对静态基线和动态基线下实测BDS与GPS卫星数据进行RTK定位解算。并从卫星可见性、PDOP值、定位误差与定位精度、模糊度固定率、时间可用性等方面对BDS单系统和BDS/GPS双系统的单频和双频的RTK定位性能进行研究,其中动态基线场景下采集了三种不同速度的数据进行分析。实验结果表明,无论是单BDS系统还是BDS/GPS组合系统RTK定位,在E、N、U三个方向上都能得到厘米级的定位精度,BDS在E方向定位误差最小;在单BDS、单GPS和BDS/GPS组合三种定位模式下单BDS的模糊度固定率最高,说明BDS重新固定模糊度所需时间短,可用于实际实时应用。

关键词： 北斗卫星导航   卫星导航系统   空间段  

摘要： 一、简介北斗卫星导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务,包括开放服务和授权服务两种方式。开放服务是向全球免费提供定位、测速和授时服务,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。授权服务是为有高精度、高可靠卫星导航需求的用户,提供定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。中国高度重视卫星导航系统的建设,一直在努

关键词： SISE   轨道误差   卫星时钟误差   URA   北斗卫星导航系统  

摘要： 通过对比北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)广播星历与事后精密星历,提取了轨道和卫星时钟误差。基于北斗轨道误差及北斗卫星时钟误差统计特征分析,构建区别于全球定位系统(Global Positioning System,GPS)的BDS空间信号用户测距误差(Signal-In-Space User Range Error,SISRE)描述方法,对BDS广播星历中用户测距精度(User Range Accuracy,URA)进行了验证。6个月的北斗数据测试结果表明,北斗GEO、IGSO和MEO卫星的URA分别为3.0m、1.9m和1.6m。

关键词： 数字摄影测量   大比例尺地形图测绘   应用研究  

摘要： 在对大比例尺地形进行测绘时最有效获取地理信息的手段就是数字摄影测量技术,这一技术的应用为国家地形图的测制、更新以及相关信息数据库建立提供了有力支持.虽然,大比例尺地形图测绘技术多种多样,但是,数字摄影测量技术在其测绘过程中应用的优势是无可替代的.