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内插航标监控与GPS高精度定位策略学士

收藏本文 2024-04-09 点赞:29069 浏览:132760 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:航标布设在海区、沿岸及江河的水域,是用来标示航道宽度、走向及水上水下障碍物的重要助航标志。传统的航标管理方式是靠人工的定时轮询,不但耗时而且需要大量的人力。随着近代通讯技术、计算机技术的快速进展,航标的管理也日益趋于数字化。但是,目前航标监控系统有着定位精度低、系统运转可靠性不高等不足。由此,设计一个系统运转可靠、定位精度高的航标监控系统迫在眉睫。本论文介绍了数字化航标监控系统的探讨近况,浅析航标监控系统的功能需求,根据系统通讯、定位、参数检测等功能要求,给出了一套航标监控终端设计。监控终端以ARM单片机LPC2136为核心,采取GPRS通讯方式,定位方式选择GPS,实现了航标监控系统的数字化终端。终端具备灯器工作指令发送、灯器工作状态查询,蓄电池充电电流、电压和终端工作电流电压检测,航标卫星定位等功能。针对目前航标监控系统定位误差大的不足,讨论了航标定位误差产生的因素,给出了提升GPS定位精度来降低系统定位误差的策略。在浅析探讨影响GPS定位精度相关因素的基础上,得出通过多基站差分定位方式提升定位精度的策略。在对多基站差分定位改正数融合算法探讨的基础上,通过实验获得了基于距离的线性内插融合算法伪距改正数系数。实验验证了此算法能有效地提升GPS定位精度,减少航标定位误差。关键词:航标监控系统论文GPS论文GPRS论文改正数融合算法论文基于距离的线性内插模型论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-7

    致谢7-11

    第一章 绪论11-15

    1.1 课题背景与作用11-12

    1.1.1 课题的背景11

    1.1.2 课题探讨的作用11-12

    1.2 国内外进展近况12-13

    1.2.1 航标监控国外近况12-13

    1.2.2 航标系统国内近况13

    1.3 探讨目的与主要内容13-15

    第二章 系统总体设计15-22

    2.1 系统的功能需求15

    2.2 终端系统的结构设计15-16

    2.3 终端关键器件的选取16-18

    2.4 定位方式的选择18-20

    2.4.1 陆基无线电导航系统18-19

    2.4.2 蜂窝网无线电定位系统19

    2.4.3 全球定位系统19-20

    2.5 系统通讯方式的选择20-21

    2.5.1 VHF 无线电台通讯方式20-21

    2.5.2 自建通讯系统方式21

    2.5.3 GPRS 移动通讯系统21

    2.6 本章小结21-22

    第三章 航标监控系统终端软硬件设计22-32

    3.1 航标监控系统终端设计原理22

    3.2 航标监控终端硬件设计22-28

    3.2.1 电源22-25

    3.2.2 检测制约模块25-28

    3.3 航标监控系统软件架构28-31

    3.3.1 航标监控系统软件29

    3.3.2 航标灯状态采集中断处理程序29

    3.3.3 监控中心命令中断处理程序29-30

    3.3.4 GPS 数据采集中断处理程序30

    3.3.5 定时器中断处理程序30-31

    3.4 本章小结31-32

    第四章 航标监控系统中 GPS 定位策略32-38

    4.1 航标偏移浅析32-33

    4.2 GPS 定位精度相关误差33-34

    4.2.1 与卫星有关的误差33-34

    4.2.2 与信号传播有关的误差34

    4.2.3 与接收设备有关的误差34

    4.3 GPS 定位策略34-37

    4.3.1 GPS 静态定位34-36

    4.3.2 GPS 动态定位36-37

    4.4 本章小结37-38

    第五章 航标 GPS 高精度定位策略及实验浅析38-51

    5.1 改正数融合模型38-44

    5.1.1 偏导算法38

    5.1.2 线性内插法38-39

    5.1.3 曲面模型法39-40

    5.1.4 基于距离线性内插模型法40-41

    5.1.5 算法比较41-44

    5.2 定位数据优化44-46

    5.2.1 程序判断滤波44

    5.2.2 算术平均滤波44-45

    5.2.3 一阶滞后滤波45

    5.2.4 复合滤波45-46

    5.3 实验历程浅析46-50

    5.4 本章小结50-51

    第六章 总结与展望51-53

    6.1 结论51

    6.2 尚待解决的不足51-53

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