一、差分GPS卫星定位系统网格校正的算法研究（论文文献综述）
王建[1]（2021）在《多测站多系统GNSS/INS精密定位方法与应用研究》文中研究表明2020年7月31日,中国北斗三号全球卫星导航定位系统正式开通,标志着北斗定位进入到全球服务的新时代。北斗三号自开通以来,系统运行稳定,持续为全球用户提供优质的位置、导航和授时（Positioning,Navigation and Timing,PNT）服务。随着GPS、GLONASS、Galileo以及QZSS和NAVIC等的不断升级和完善,卫星导航定位系统正朝着多系统多频率的方向不断发展,呈现“百家争鸣,百花齐放”的新局面。多系统多频率GNSS必然带来更多的有效观测值,有利于增强卫星空间几何结构,提升模糊度的固定率,提高GNSS定位的精度和可靠性。但是由于GNSS信号容易受到干扰,在一些特殊场景下造成信号失锁和信号中断,严重影响GNSS精密定位的可用性。同时传统GNSS数据处理模型仍然存在不断优化和提升的空间,比如多个测站接收机的多基线解算方法还不够完善,不同卫星定位系统的兼容互操作还需要进一步研究以及GNSS与多源传感器的组合导航定位仍然需要深入研究等。因此,为应对当前不断增长的导航定位需求,研究高精度GNSS处理算法以及GNSS/INS组合定位算法成为导航定位与位置服务领域的迫切要求,具有十分重要的科学意义和实用价值。基于以上定位需求和问题,本论文旨在:（1）GNSS精密定位方面,深入研究多测站多系统GNSS精密定位方法,在分析传统单基线定位模型的基础上,引入等价变换模型,建立了两种严密的多测站联合数据处理模型,拓展了传统GNSS数据处理方法。（2）多系统GNSS互操作方面,针对重叠频率的不同卫星系统观测值,研究了多基线GNSS紧组合定位模型,实时估计并分析了系统间偏差DISB参数。通过对DISB参数的校正,实现了重叠频率的多测站多系统GNSS紧组合定位。（3）GNSS/INS组合定位方面,采用惯性导航INS增强了 GNSS动态定位的动力学模型,实现了多测站多系统RTK/INS紧组合定位模型,并分析了组合定位系统的性能。论文的主要工作和贡献如下:1、在传统GNSS相对定位模型的基础上,通过等价变换理论,详细推导了基于非差观测值的等价变换模型,通过实施两次等价变换消除卫星钟差和接收机钟差参数,实现多系统GNSS非差观测方程和双差观测方程的等价变换,为同时段多个测站联合解算提供了严密的理论模型。采用静态观测数据对该算法进行了评估和分析。结果显示,多基线解算模型具有更高的解算精度,观测时间越短,性能提升越显着,针对30分钟的静态基线,多基线解在北、东和高三个方向上的精度提升分别约为11%,10%和14%。同时多基线解具有更高的内符合精度,针对30分钟的静态基线,多基线解的重复基线闭合差在三个方向上的精度提升分别约为48%,59%和12%,三角形闭合差在三个方向上的精度提升约为54%,65%和 10%。2、采用相互独立的站间单差观测值,通过实施一次等价变换消除接收机钟差之差参数,实现GNSS单差观测方程和双差观测方程的等价变换,为同时段多测站联合解算提供了严密的理论模型,进一步丰富并扩展了传统GNSS相对定位理论。以上两种多基线解算模型,理论上与传统单基线双差定位模型完全等价,如果考虑多个测站之间形成最小二乘生成树的最优结构以及数据处理的复杂程度,在多个测站联合观测的情况下,采用单差观测值的多基线解算模型为最优模型。在此基础上,进一步推导了多个基准站的动态定位模型,给出了多基线定位状态参数的约束方程和压缩模型,极大地增强了多基线定位的模型强度,提高了模糊度的固定率,进一步提升动态定位的精度和可用性。零基线和超短基线的解算结果表明,多基线动态定位在北、东和高三个方向上的性能提升约为8-21%,0-40%和3-40%。车载动态实验的结果表明,多基线多系统GNSS动态定位相比多基线单系统和单基线多系统GNSS动态定位,具有更高的定位精度和模糊度固定率,增加的有效基准站必然提升动态定位的模型强度,提高模糊度的固定率,定位精度和可用性。3、在基于单差观测值的等价观测模型基础上,详细推导了等价变换矩阵的实现过程,结合单位矩阵和块对角矩阵的计算性质,从矩阵层面实现了等价变换矩阵的快速构建算法,结合多个测站单差观测值权矩阵的构建方法,形成了一种单差观测值等价观测方程的快速构建方法。同时考虑到多系统GNSS单差观测值权矩阵的块对角特性,研究采用序贯处理的卡尔曼滤波对未知参数进行估计。由此形成一套多基线相对定位的简化处理算法。采用6个站点的静态观测数据对上述方法的计算效率进行了评估。结果表明,等价观测方程构建方面的平均计算时间可以提升约74.7%,滤波估计方面的平均计算时间可以提升约49.6%。另外采用2个基准站的动态定位结果表明,单个历元传统等价观测方程构建需要耗时0.298 ms,而简化构建方法只需要耗时0.117 ms,后者效率提升约为60.6%;滤波估计方面,经典卡尔曼滤波需要耗时25.2 ms,而序贯处理的滤波方法只需要耗时10.6 ms,效率提升约为58.0%。考虑到单历元实时定位需求,简化的单差等价观测模型在多基线动态定位方面具有更好的实用性。4、针对多系统GNSS现代化的互操作问题,根据GPS/BDS/Galileo的频率特点,推导了重叠频率的多基线GNSS紧组合定位模型,获得了混合星座的等价观测方程,实现了对系统间偏差DISB参数的实时估计。通过校正DISB参数,增强了多基线GNSS紧组合定位的模型强度,进一步提升了多基线GNSS紧组合定位性能。静态观测数据的解算结果表明,校正DISB参数的GNSS紧组合定位在北、东和高三个方向上均存在10%-20%的性能提升。动态观测数据的解算结果表明,GPS/BDS-3/Galileo紧组合定位在北、东和高三个方向上的平均性能提升约为4.8%、0.0%和9.7%,紧组合定位的模糊度固定率约为91.2%,较传统松组合定位提升约10%。5、联合单差等价观测模型和惯性导航定位模型,推导了 GPS/BDS/Galileo三系统RTK/INS紧组合定位模型,包括状态方程和观测方程的建立,通过惯导IMU递推短时间内高精度的位置和姿态信息,增强了动态定位的动力学模型,同时通过GNSS高精度定位反馈校正了惯性导航定位的系统误差,从而实现了一种多测站多系统RTK/INS紧组合定位模型,并给出了紧组合算法的实现流程。动态观测数据的组合定位结果表明,惯性导航定位能够提供更高精度的状态参数预测值,RTK/INS组合定位具有更高的定位精度和模糊度固定率。当前我国正积极推动国家综合定位、导航和授时体系建设,而多测站多系统GNSS精密定位、多测站多系统GNSS紧组合定位以及多测站多系统GNSS/INS紧组合定位及其应用正是国家综合PNT体系的重要组成内容,上述定位模型的进一步研究、精化和应用必将推动我国综合PNT体系建设迈向新的高度。
肖青怀[2]（2021）在《智能手机实时高精度差分定位算法研究与实现》文中研究指明近年来,基于智能终端的位置服务（Location Based Services,LBS）逐步成为导航定位领域的研究热点。2016年8月,Google公司向用户公布全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）原始观测值接口,自此基于智能终端的高精度定位技术成为国内外研究人员关注的焦点。目前,市场上已有多款智能手机可支持BDS/GPS/GLONASS/Galileo四系统观测数据获取,其中部分手机已经支持双频,甚至三频数据获取。2018年5月,小米公司发布了全球第一款支持双频的智能手机——小米8（简称:MI8）,可跟踪到GPS/Galileo/QZSS的L5/E5波段。2020年4月,华为发布的P40智能手机首次支持北斗三频（B1I+B1C+B2a）数据获取。在此背景下,许多学者做了智能手机相关实验,大部分是基于载波相位观测值的精密单点定位（Precise Point Positioning,PPP）、实时动态（Real Time Kinematic,RTK）载波相位差分技术,而对智能手机伪距定位研究较少,且不全面。本文利用智能手机伪距观测值和格网伪距差分技术,提高了智能手机的定位精度,填补了智能手机伪距差分相关邻域的空白,对研究智能手机伪距观测值特性和利用伪距进行导航定位提供了参考,具有一定的借鉴意义。论文的主要研究内容和贡献如下:（1）提出了基于双差极限误差的智能手机数据预处理方法。首先采用MI8、华为P30双频智能手机和TRIMBLE NET R9测量型接收机在相同的环境下同步观测,从卫星导航跟踪能力、多路径效应误差、观测噪声、信噪比、钟稳定性等方面进行了数据分析,进而以历元双差提取的观测值噪声为基础数据,提出了基于双差极限误差的原始伪距观测值数据预处理策略,实现了大部分误差的有效剔除,极大提高了智能手机定位精度。（2）研究分析了基于多普勒和载波相位平滑伪距的智能手机单点定位（Single Point Positioning,SPP）性能。经过多普勒平滑,MI8单点定位平面单方向外符合精度小于1m,而P30在N、U方向精度都有所提高,但提高不明显,E方向反而下降,这是由于P30多普勒观测值精度不高,且部分多普勒粗差与伪距粗差相关。经过载波相位平滑,MI8和P30单点定位平面单方向精度都小于1m;其中,MI8经过载波相位平滑单点定位精度在N、E、U方向分别提高了71.8%、65.2%、67.8%;P30经过载波相位平滑单点定位精度在N、E、U方向分别提高了42.3%、38.3%、41.5%。虽然,P30的伪距、载波相位、多普勒观测值中存在大量粗差,但是经过数据预处理,数据完好性明显提高,再结合平滑算法,精度都有所提高,从结果来看,载波相位平滑更加适用,效果提升明显。（3）研究实现了兼容BDS3/Galileo的BDS/GPS/GLONASS/Galileo四系统格网伪距差分服务系统。本文基于湖南和南京连续运行参考站（Continuously Operating Reference Stations,CORS）实现了四系统格网伪距差分服务系统,并开发了相关终端程序。经过测试发现,测量型接收机伪距经过平滑,会使其单点定位结果相关性增加,随机性变差,通过格网伪距差分,可降低相关性。系统间精度相差较小时多系统融合可提高定位精度,精度差异较大时则不然,但多系统融合可增加系统的稳定性。（4）研究实现了基于扩展卡尔曼滤波的格网伪距差分算法。经过测试发现,用基准站数据做仿动态实验,其结果与最小二乘算法相比略有提高,但精度提升有限。从城市区域复杂环境下的动态测试结果来看,卡尔曼滤波算法具有较大有优势,其结果连续性较好。（5）研究实现了智能手机实时观测值的获取,分析了智能手机实时高精度差分定位算法性能。利用开发的软件测试了MI8、P30智能手机在伪距未平滑、多普勒平滑、载波相位平滑情况下的单点定位（SPP）、基于最小二乘的格网伪距差分定位（GRID Least Square,GRID＿LS）算法和基于扩展卡尔曼滤波的格网伪距差分定位（GRID Extended Kalman Filter,GRID＿EKF）算法的定位性能,并利用载波相位平滑GRID＿EKF算法进行相关动态实验。结果表明:伪距差分可有效提高智能终端定位精度;在静态和动态情况下,经过伪距平滑的智能手机格网伪距差分定位精度可达到米级。
张志强[3]（2020）在《水下移动重力测量理论方法及应用研究》文中认为海洋重力数据是海洋地球物理重要信息,在地球物理、矿产资源勘探、军事运用和火箭发射等方面都有广泛应用。卫星测高和船载重力测量可获得数公里乃至更大区域的海面重力特性,但较小规模（亚公里）的海底地质特征仍需结合水下和近海底调查,以克服离势场源过远所造成的信号衰减。水下移动重力测量能够连续实施近水底的重力勘测,如使用自治水下无人航行器（AUV）还能允许水面母船同时执行多个任务,进而降低水下重力测量相关的高成本和准入门槛,是未来海洋重力测量发展的重要方向。相对于普遍采用的航空、船载移动重力测量,水下移动重力测量无法使用卫星定位信号,需要使用水声定位、捷联惯导以及深度计等多种辅助定位设备才能得到准确三维位置,同时水下航行物体运动姿态与飞机、舰船航行有较大区别,对于重力测量的影响机理不同。本文从水下移动重力测量应用需求出发,以AUV搭载捷联式重力仪为主要研究方向,结合理论研究、实航数据和实验分析,分别建立了水下移动重力测量模型、分析了AUV平台对重力测量的影响、设计了有效的重力测量平台、提出了适于捷联式重力仪的算法和数据处理流程,并通过湖上实验验证了软硬件平台的合理性和可行性。论文的主要工作和成果主要包括:（1）研究了水下移动重力测量的基本原理和方法,建立了水下移动重力测量模型和相应的误差模型,重点分析了捷联式重力仪姿态、位置和速度等误差源。讨论了1 mgal精度的可行性以及对水下定位设备的性能要求。经计算,在重力传感器与捷联式航空重力仪一致、水声定位系统定位精度达到测量斜距的0.5%、水压深度计测深测量精度达到5 cm且多普勒计程仪测速精度达到0.1 m/s的情况下,可以确保水下移动重力测量达到精度要求。（2）分析了AUV作为搭载平台,其水下运动对重力测量的影响（本文称为诱导重力）,推导了矢量重力测量的诱导重力计算公式,基于国内自主研发的三型AUV实际海上航行数据,计算了相应的诱导重力。对于矢量重力测量来说,应当使用排水量较大的AUV,并通过总体优化设计尽量减小定深航行时的俯仰角和航向角,同时在实施测量时严格控制转向和加减速运动;对于标量重力测量来说,采用多推进器组合方式的AUV是实施水下移动重力测量的最佳选择,重力仪布置在距运动中心X轴方向上大于4 m时、Y轴方向上大于2 m时,诱导重力将大于1 mgal。（3）设计了1套基于AUV的水下移动重力测量平台,包括平台总体、控制系统、导航系统、载荷和重力测量系统设计,建立了8个推进器的控制模型,采用了水下航行模糊控制方法的AUV重力测量平台控制系统。分析了水下移动重力测量对导航设备的性能要求,设计了由INS+DVL、DGPS+SBL、水压深度计、水声高度计和避碰声纳等设备组成的组合导航系统并进行了设备选型,导航系统同时提供重力计算所需的水下位置、速度及深度信息。（4）围绕水下移动重力测量所需的精确位姿估计问题开展了融合估计方法研究,研究了在误差状态下的间接估计模式和位姿状态下的直接估计模式,通过推导状态演化方程建立了状态模型;根据外部量测方程构建了观测模型,分别形成了间接模式与直接模式的数据融合状态空间模型。在此基础上,针对间接模式方法的数值问题提出了改进算法;针对直接模式连续-离散状态空间模型的求解问题,提出了连续时间更新的数值积分方法与离散观测更新的虚采样迭代方法,形成了直接模式位姿估计的连续-离散迭代扩展卡尔曼滤波（CD-IEKF）算法。通过工业级GNSS模拟器生成的不同载体运动数据与不同精度等级IMU的仿真测量数据验证了该方法的有效性。（5）构建了由AUV重力测量平台、重力仪和测量船组成的水下移动重力测量验证实验系统,于2020年1月在武汉市木兰湖水域沿着同一路径先后进行了4条水面测线、2条水下测线的移动重力测量,采用重复测线评估重力测量,精度达到0.42 m Gal,验证了水下重力测量与水面测量的一致性,证实了水下移动重力测量的可行性;进而基于本文提出的CD-IEKF算法进行了重力测量数据处理与重力提取,得到调整后重力异常测量的内符合精度为0.16 m Gal,证明了本文提出的算法具有较好的初始条件鲁棒性和动态估计性能。（6）讨论了不同形体的重力梯度理论模型,建立了均质半球体、质点和长方体引起的重力梯度及其空间分布。以美国俄亥俄级弹道导弹核潜艇为例,重点研究了密度不均匀物体的重力梯度信号及其测量问题,包括潜艇外壳和内部质量亏损引起的重力垂直梯度异常,计算了在不同的重力梯度仪器精度条件下对典型潜艇的探测距离,按照潜艇与AUV高度差500 m进行分析,重力梯度仪精度达到10-4E（E（?）tv（?）s）时,搜索宽度可达830 m。
刘金宝[4]（2020）在《基于车载激光扫描系统的车前环境重建》文中提出随着智能驾驶技术的快速发展,对车辆的环境感知能力提出了更高的要求,车前环境重建能力被视为提高车辆感知能力的关键,车载激光扫描系统具有数据量合适、受环境影响小、测量精度高,探测距离远等优势,因此,车载激光扫描系统被广泛应用于智能车辆上进行车前环境重建,本文基于车载激光扫描系统对车前环境重建技术进行研究。本文应用激光雷达、GPS和惯性导航系统结合的方式来进行车前环境实时重建,论文主要研究工作如下:首先,阐述了车载激光扫描系统的设计思路,并根据设计思路搭建出了车前环境重建实验平台。该实验平台由激光雷达、GPS和惯性导航系统组成,介绍了各传感器的衡量指标、工作原理、误差模型,选择出满足该实验平台的各种传感器型号,并根据选取的传感器搭建车载激光扫描系统实验平台,最后对系统误差进行了分析。其次,对车载激光扫描系统的多传感器数据进行时间配准。本文采用多线程技术进行多传感器数据采集,并采用Boost库网络计时器对每组传感器数据打上时间标,保证了多传感器数据采用统一时间基准,同时应用内插外推法进行时间配准,降低了各传感器因时间误差带来的测量精度影响。进而,采用组合导航卡尔曼滤波算法进行姿态位置解算。惯性导航系统输出的数据存在漂移误差,并且随着时间累积,本文采用间接法输出校正的卡尔曼滤波算法对惯性导航系统和GPS输出数据进行姿态位置解算,提高了组合导航系统位置、速度的测量精度。最终,完成点云预处理及多传感器数据空间配准。点云数据预处理,对点云进行下采样处理降低点云密度,去除离群点提高点云数据的准确性,采用ICP算法进行点云粗配置,采用基于特征面的几何重建方法对点云数据进行曲面重建。对多传感器数据进行空间配准,将点云数据从激光雷达坐标系转换到地理坐标系,再将点云数据从地理坐标系转换到WGS-84坐标系下,通过坐标变换将多帧三维点云数据统一到WGS-84坐标系内,构建车前环境三维点云图,完成车辆环境实时重建。
宋泽波[5]（2020）在《基于位置差分的卫星定位误差校正系统的研究与实现》文中研究指明随着全球卫星导航技术的发展,越来越多的定位方式可供选择,为准确的位置服务和利用位置信息挖掘其他相关信息提供了基础。但由于多种误差对定位的影响,一般5-10（米）级定位精度难以满足用户对定位精度更高的要求。使用伪距差分、载波相位可以到到米级、厘米级的高定位精度,但是使用成本高,计算复杂,无法开展普及。从定位模块、数据传输、误差校证准确性、使用成本出发,系统分析位置误差的来源、误差与定位精度的相关性、校正误差的方法。最后通过位置差分校正卫星定位误差,达到利用差分定位提供（1-1.5）米级定位精度,为实现低成本、双模单频定位模块达到米级定位精度提供了一种新思路。研究的主要工作如下:1)对当前主要的GPS/BDS全球定位系统的组成进行阐述,GPS、BDS定位精度受到多种误差的影响,对上述误差来源进行分析总结,所有的误差主要由差分定位校正,以实验数据说明差分定位下的三种不同差分定位的定位精度。经综合比较后,选择位置差分作为研究基础相对其他两种的差分的实用性与准确性。2)通过单点定位、位置差分定位实验数据分析有无位置差分的定位精度,进一步证明位置差分在定位上的进步性。以位置差分为基础实现定位,对影响位置差分定位具体因子进行分析。主要影响位置差分校正误差的是两者之间的距离因子R和接收机本身的测量值,采用DOP加权的卡尔曼滤波提高接收机测量值、多基站选择算法为移动站选择就近基站误差进行校正,两种因子相结合,更准确地校正移动站的定位精度。3)设计系统的硬件和软件:硬件采用低成本双模单频接收机、单片机、GPRS模块搭建了基站和移动站。软件以远程服务器PHP编程的后台系统、C语言编程的移动站系统,组建了一个基站+移动站+服务器系统。实现了实时定位、实时校正误差的系统功能,并针对应用提供了应用接口供用户使用,最后集成为一个完整的卫星定位误差校正的解决方案。通过实验数据证明位置差分校正卫星定位误差的可靠性与准确性。
杨雨桥[6]（2020）在《面向铁路安全应用的卫星导航基站性能监测软件设计》文中进行了进一步梳理卫星导航定位作为CTCS-4级列控系统的重要技术手段,能够提供列车位置及车速信息,为实现在途定位性能的主动监测评估,进一步提高列车定位精度、可靠性,我国逐步展开对列车定位局域增强技术的研究,研制由差分参考站、增强服务控制中心构成的地基增强系统。面对复杂的铁路场景,对铁路沿线的卫星定位系统需要进行完好性监测,由基站发送给用户的差分改正信息由于卫星导航系统本身及信号传输的随机性可能造成一定偏差,影响最终列车定位结果,因此针对基站接收机性能监测尤为重要。本文提出面向铁路安全应用的卫星导航基站性能监测方法并设计监测软件,能够检测并排除发生故障的基站从而确保列车定位准确性,保证列车行驶安全。该方法在地基增强系统完好性监测方法基础上进行一定调整,从系统角度分为单基站和多基站,设计由信号功率和星历完整性环节组成的单基站性能监测以及由报文监测和多参考一致性检测组成的多基站性能监测,从接收机接收信号及数据内容方面对基站接收机实施监测,并通过搭建可视化软件平台的方式实现。本文的主要工作内容如下:（1）调研了铁路地基增强系统及其完好性监测、基站性能监测现状,归纳了接收机性能监测指标,确定基站性能监测的主要目的在于接收机故障检测。（2）设计基于单基站的性能监测方法,本文采取从信号功率、星历完整性两个方面实施对接收机故障的检测。对不同监测环节制定不同监测流程,基于高斯膨胀法求取每项监测指标的阈值。针对信号功率监测,针对不同卫星、不同正态分布原则所得阈值在不同时间段注入不同大小故障,实验证明,基于不同卫星分类后对信噪比求取阈值以及采用3σ原则计算阈值可以有效提升检测能力。针对星历完整性监测,分析用旧星历推导卫星坐标的有效时长并设计了针对星历未更新或更新有误不同情况的监测方法用于软件设计。（3）设计基于多基站的性能监测方法,本文采取从报文监测、多参考一致性检测两方面实施多接收机故障检测。报文监测主要判断接收机输出差分改正数是否超出预设限值,同时对于多基站冗余,验证了基于Delaunay三角剖分组网算法的可行性,针对多参考一致性检测,将B值作为检测各接收机之间伪距校正量一致性的标准,通过仿真获取RTCM协议中伪距校正值数据,根据多基站组网原理,基于不同接收机不同布设方式注入不同类型故障,实验证明,检测算法对不同网型结构的基站布局均能有效实现故障检测。（4）设计适用单基站、多基站的性能监测软件,基于Android Studio开发环境,分析软件需求,搭建软件框架,基于已实现的单基站、多基站性能监测算法,完成软件设计。本文所设计的基站性能监测软件实现了从单基站到多基站的完整监测体系,从信号功率到星历数据监测的单基站监测子系统,从报文监测到多参考一致性检测的多基站监测子系统,由两个子系统组成基站全面监测系统,有效对接收机故障进行检测。图89幅,表17个,参考文献66篇。
张双双[7]（2020）在《基于自主组合定位的导向运输列车循迹辅助方法研究》文中提出为适应国家新型城市化发展,实现城市交通系统的优化,导向运输列车应运而生。作为一种新型的交通工具,导向运输列车结合了城市轨道交通与路面交通的优势,具备建设周期短、客运量大、低地板、节能环保、成本低等优点,未来将在城市交通领域发挥极大的作用。导向运输列车依靠车载各类传感器识别路面虚线实现循迹行驶,目前列车采用两套设备分别用于定位和循迹,导致成本较高;另外目前国内外对导向运输列车的循迹研究对横向偏移跟踪关注较少,而导向运输列车运行时没有固定轨道的约束,当横向偏离较大时存在安全隐患。针对以上问题本文设计了一种低成本的基于自主组合定位的高精度循迹辅助方法,该方法结合导向运输列车行驶路线固定、低地板的特点,利用低成本的卫星接收机、惯性导航设备以及电子标签搭建了组合定位系统来获取高精度的列车位置信息,并利用地图匹配技术将位置信息关联到实际的路网中,从而实现了对列车横向偏移距离的检测。本文的研究工作如下。首先,介绍了目前典型的导向型运输系统的发展现况,对国内外车辆相对位置获取技术、列车定位技术进行了总结和分析,并结合导向运输列车自身的特点,对基于自主组合定位的导向运输列车高精度循迹辅助方法的可行性和功能需求进行了分析。其次,针对列车在车道上位置信息的获取问题,利用容积卡尔曼滤波算法对定位数据进行滤波融合,实现了基于GPS/SINS的列车初步定位功能;针对组合定位系统误差累积的问题,利用基于RFID的电子标签实现了位置信息的定点校正;在此基础上改进了基于隐马尔可夫模型（HMM）的地图匹配算法,利用其与高精度电子地图进行匹配实现了列车横向偏移距离的检测。最后,本文设计并搭建了导向运输列车循迹辅助方法的实车实验平台,并通过实车实验对提出的算法进行了验证。实验结果表明,本文设计的基于自主组合定位的循迹辅助方法能够实现亚米级的定位精度,为检测列车横向偏移距离提供了满足要求的列车位置和状态信息,在一定偏离距离范围内检测到的导向运输列车横向偏移距离准确率达95%以上,为保证导向运输列车沿着“虚拟轨迹”精准循迹提供了理论支撑。图59幅,表10个,参考文献50篇。
汤灿阳[8]（2020）在《关于GPS高精度定位技术中多路径误差消除的研究》文中认为近年来,建筑坍塌事故层出不穷,2000年到2019年国内就发生了 83起大型桥梁坍塌事故,使得广大人民群众的生命财产安全受到严重威胁,造成严重的国家经济损失。考虑到桥梁、水坝、高楼等建筑设施在设计、建造以及使用过程中存在的安全隐患,对其进行变形监测将成为必不可少的技术手段。GPS高精度定位技术近年来广泛应用于建筑物的变形监测。在GPS短基线双差定位中,电离层延迟、对流层延迟、卫星轨道误差、接收机时钟误差和卫星时钟误差可以通过载波相位差分技术削弱或消除,但是基线两端的多路径干扰互不相关,使其无法通过载波相位差分技术进行消除。因此如何削弱和消除多路径误差成为了利用GPS高精度定位技术进行变形监测中亟待解决的问题。当前已有的解决方案主要分为三类:一是选择合适的基站建设地址;二是设计性能优良的天线和接收机;三是研究更具鲁棒性的滤波器和算法。而这些方案存在着一些问题:一是硬件器材昂贵,普适性差;二是进行信号处理时,端部效应严重;三是无法有效提取高频多路径。为了解决这些问题,本文提出了一种基于GPS高精度定位技术中多路径误差消除的技术方案。该方案主要包含三个研究内容。一是观测噪声的预处理技术,提出了基于二维移动加权平均的平滑处理算法,二是全频段多路径误差的提取技术,提出了基于最优分解层的小波包阈值去噪算法,三是监测点位置的校正技术,提出了基于GPS多路径周期性的位置校正算法。这些关键技术中用到的算法共同组成了WP-TD算法模型。该算法模型主要解决了两个问题,一是有效避免了端部效应,二是做到了全频段的多路径误差消除。通过仿真与实测。验证了 WP-TD算法模型应用于GPS变形监测时,能有效抑制端部效应,且能做到全频段的多路径误差消除。量化分析可知,经由WP-TD算法滤波后的连续三天的坐标残差序列之间的相关性相较于WT算法和Vondrak算法分别提高了 3.02%和1.78%。经由通过WT算法、Vondrak算法和WP-TD算法提取的参考天的多路径误差序列进行位置校正后的邻近天的定位精度分别提升了57.47%、65.98%和71.61%。从而更进一步地验证了提出的WP-TD算法模型能更加有效地提取多路径误差模型,提高GPS变形监测的精度。
王旭博[9]（2020）在《移动测量系统中组合定位定姿技术的研究》文中提出随着科技的日新月异,以及人们对空间信息获取和更新需求的提高,传统的测绘方式已经不能满足人们对空间信息快速获取的需求。在这种情况下,一种新的测绘方式应运而生,“移动测量技术”凭借其信息获取速度快的优势,以及对地物属性获取的全面性和高精度性,逐步成为制图新技术的典型代表。移动测量系统中搭载多种传感器,比如,IMU、GPS、CCD相机、激光雷达等,而对各种传感器所获取的数据处理成为该技术的一个难点,其中移动测量技术中的定位定姿系统（POS）是获取高质量、高精度成图结果的关键,因此本文研究的主要问题就是如何利用GPS高精度载波相位观测值和IMU的观测值提高POS解算的精度。围绕这一问题,本文主要完成了如下研究工作:1、以GPS观测量为基础,研究了GPS信号的构成,对比分析了伪距观测量和载波相位观测量之间的特点,根据分析得出,在整周模糊度确定的情况下,以载波相位为观测量的定位精度远远高于以伪距为观测量的定位精度。以差分理论为基础,推导了载波相位的单差、双差和三差的公式,并对三种差分方式的优劣进行了对比,总结得出双差是稳定性和精度最理想的一种定位方式。2、对惯性器件的随机误差进行了研究,应用ALLAN方差对STIM300陀螺器件的随机误差做了定量分析,实验结果发现不同温度下陀螺随机误差值不同,且常温条件下得出的随机误差值和仪器出厂参数相当。考虑到实际应用中陀螺随机误差的动态特性,应用动态ALLAN方差对转动条件下光纤陀螺的随机误差动态变化进行分析。3、推导了地固系下惯导的力学编排公式以及惯导误差方程。构建了载波相位差分GPS和惯导的组合卡尔曼滤波方程。用机载实测数据进行了实验,得出在卫星数大于四颗的情况下紧组合精度稍优于松组合。4、分析推导了反向惯导算法和反向卡尔曼滤波算法,利用TFS平滑算法和RTS平滑算法对紧组合算法进行了平滑后处理实验,实验表明平滑对POS后处理精度提高具有很大的作用。本文在原有平滑的基础上提出了SRTS平滑算法,通过对比分析得出,不论在卫星失锁还是正常情况下,新的平滑方法都要稍优于传统的平滑方法。
唐玉洁[10]（2020）在《复杂三维地形自主探索与环境建模技术研究》文中研究表明当前,移动机器人被广泛应用在各个领域,机器人自主探索与环境建模技术也获得了大量的关注。虽然在特定规则环境下,该项技术已取得一定研究成果,但是面对复杂三维地形应用场景时,仍存在一些技术瓶颈。故本文特别针对复杂三维地形条件下的自主探索与环境建模技术进行分析和研究,提出了一套安全高效的自主探索和环境建模技术路线。在实际野外环境中对该算法进行了验证,完成了预定技术目标,取得了良好的效果。本文的贡献在于,具体对自主探索和环境建模技术中的三个子问题:自主探索策略、自主定位技术及环境建模技术分别提出了新的解决方案:第一,提出了新的基于点云地图的自主探索策略,改进了传统的基于边界的探索方案,转而基于可达性地图分析和K-mans聚类算法来定义和优选候选探索目标点,在三维复杂环境下保证了探索的安全性,减轻了计算负担,提高了探索效率。第二,研究了基于卡尔曼滤波的多传感器融合定位框架,提出了模糊推理系统融合多传感器测量信息,根据传感器观测的机器人运行工况,实时估计各传感器置信度,自适应调整传感器融合参数,将传感器之间的优势互补,减轻单一传感器在复杂工况下的定位不可靠性,最终达到了1%的定位精度。这为探索过程中地图匹配与融合提供了良好的初始化信息。第三,研究了基于变分辨率简化的三维点云地图融合技术。首先,通过自主探索策略,决定最高效的环境观测位置,建立环境的局部地图;然后根据定位系统数据,融合不同视角下的局部地图于全局环境地图中;最后,采用了ICP点云匹配算法优化复杂三维地形的地图融合效果。为了获得高精度融合地图,利用了变分辨率的地图简化方法,仅保留环境的丰富特征,而过滤大量冗余点云,为ICP匹配提供特征参考,大大地提高了地图建模精度。经过这三个方面的改进之后,优化了对复杂地形的探索方案,提高了探索效率和安全性。在环境建模方面,多传感器融合定位技术为地图融合提供了准确的初值,变分辨率简化技术进一步提高了非结构化点云模型的匹配效果,改善了环境建模精度。最终组成了一个完整的复杂三维地形下的自主探索与环境建模技术路线。
二、差分GPS卫星定位系统网格校正的算法研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、差分GPS卫星定位系统网格校正的算法研究（论文提纲范文）
（1）多测站多系统GNSS/INS精密定位方法与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写表格列表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 GNSS精密定位研究现状 |
| 1.2.2 GNSS/INS定位研究现状 |
| 1.3 研究内容与结构安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 结构安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 GNSS定位理论与方法 |
| 2.1 GNSS时空基准统一 |
| 2.1.1 时间基准的统一 |
| 2.1.2 空间基准的统一 |
| 2.2 GNSS定位函数模型 |
| 2.2.1 非差观测模型 |
| 2.2.2 单差观测模型 |
| 2.2.3 双差观测模型 |
| 2.3 GNSS定位随机模型 |
| 2.3.1 非差观测值的随机模型 |
| 2.3.2 单差观测值的随机模型 |
| 2.3.3 双差观测值的随机模型 |
| 2.4 GNSS数据预处理方法 |
| 2.5 GNSS参数估计方法 |
| 2.5.1 最小二乘估计 |
| 2.5.2 卡尔曼滤波估计 |
| 2.5.3 附约束方程的卡尔曼滤波 |
| 2.5.4 序贯处理的卡尔曼滤波 |
| 2.6 模糊度固定及检验 |
| 2.6.1 模糊度AEVZ搜索方法 |
| 2.6.2 模糊度检验方法 |
| 2.6.3 部分模糊度固定策略 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 惯性导航INS定位方法 |
| 3.1 惯性导航坐标系与姿态角定义 |
| 3.1.1 常用坐标系的定义 |
| 3.1.2 姿态角的定义 |
| 3.1.3 坐标系之间的转换关系 |
| 3.2 惯性导航定位模型 |
| 3.2.1 惯性导航微分方程 |
| 3.2.2 惯性导航机械编排 |
| 3.2.3 惯性导航误差方程 |
| 3.2.4 惯性器件误差方程 |
| 3.2.5 误差方程的离散化 |
| 3.2.6 正常重力模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 多基线GNSS定位方法研究 |
| 4.1 等价变换理论 |
| 4.2 等价变换的GNSS多基线定位模型 |
| 4.2.1 非差观测值的等价观测模型 |
| 4.2.2 单差观测值的等价观测模型 |
| 4.2.3 单差观测值的简化等价模型 |
| 4.2.4 多卫星系统的模型整合 |
| 4.3 多基线模型状态参数的约束方程 |
| 4.4 多基线模型状态参数的压缩方法 |
| 4.5 多基线模型的冗余度分析 |
| 4.6 多基线定位算例分析 |
| 4.6.1 静态定位性能分析 |
| 4.6.2 动态定位性能分析 |
| 4.6.3 简化模型的计算效率分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 多基线GNSS紧组合定位方法研究 |
| 5.1 GNSS兼容与互操作 |
| 5.2 GNSS多基线紧组合定位模型 |
| 5.2.1 估计ISB参数的紧组合模型 |
| 5.2.2 校正ISB参数的紧组合模型 |
| 5.3 GNSS多基线紧组合的冗余度分析 |
| 5.4 GNSS多基线紧组合定位算例分析 |
| 5.4.1 多基线静态L1/E1紧组合性能分析 |
| 5.4.2 单基线静态L1/B1C/E1紧组合性能分析 |
| 5.4.3 单基线动态L1/B1C/E1紧组合性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 RTK/INS紧组合定位方法研究 |
| 6.1 惯性导航初始对准 |
| 6.1.1 解析粗对准 |
| 6.1.2 辅助动态对准 |
| 6.2 组合系统的时空同步 |
| 6.2.1 时间同步 |
| 6.2.2 空间同步 |
| 6.3 RTK/INS紧组合定位模型 |
| 6.3.1 RTK/INS紧组合定位模型 |
| 6.3.2 RTK/INS紧组合处理流程 |
| 6.4 RTK/INS紧组合定位算例分析 |
| 6.4.1 单基线RTK/INS性能分析 |
| 6.4.2 多基线RTK/INS性能分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间参与的项目与完成论文成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）智能手机实时高精度差分定位算法研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 GNSS定位技术发展 |
| 1.1.2 Android智能终端发展 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 Android智能终端研究现状 |
| 1.2.2 伪距差分定位研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.3.1 Android智能终端 |
| 1.3.2 伪距差分定位技术 |
| 1.4 本文研究内容及章节安排 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2章节安排 |
| 第2章 智能手机GNSS伪距差分定位基本原理 |
| 2.1 GNSS时空基准统一 |
| 2.1.1 时间基准统一 |
| 2.1.2 坐标基准统一 |
| 2.2 主要误差源及影响 |
| 2.2.1 GNSS主要误差源 |
| 2.2.2 定位精度影响因素 |
| 2.3 智能手机GNSS模块架构及观测值获取 |
| 2.3.1 智能手机GNSS模块介绍 |
| 2.3.2 智能手机GNSS观测值获取 |
| 2.4 GNSS伪距差分方法 |
| 2.4.1 基于改正数的伪距差分定位方法 |
| 2.4.2 基于观测值的伪距差分定位方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 智能手机数据质量控制与伪距平滑方法 |
| 3.1 智能手机数据质量分析 |
| 3.1.1 卫星跟踪能力 |
| 3.1.2 多路径误差 |
| 3.1.3 信噪比 |
| 3.1.4 钟的稳定性 |
| 3.1.5 观测噪声 |
| 3.2 数据质量控制与粗差探测 |
| 3.2.1 数据质量控制 |
| 3.2.2 智能手机粗差探测与剔除 |
| 3.3 智能手机伪距平滑方法 |
| 3.3.1 基于载波相位观测值的伪距平滑方法 |
| 3.3.2 载波相位平滑伪距实验分析 |
| 3.3.3 基于多普勒观测值的伪距平滑方法 |
| 3.3.4 多普勒平滑伪距实验分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 格网伪距差分定位精度分析 |
| 4.1 多系统格网差分模型与实验设计 |
| 4.1.1 多系统格网改正数生成模型 |
| 4.1.2 多系统格网虚拟观测值生成模型 |
| 4.1.3 格网伪距差分服务端设计 |
| 4.1.4 基于测量型接收机实验设计 |
| 4.1.5 基于智能手机实验设计 |
| 4.2 基于格网改正数的最小二乘位置估计 |
| 4.2.1 最小二乘位置估计模型 |
| 4.2.2 基于测量型接收机的实验分析 |
| 4.2.3 基于智能手机的实验分析 |
| 4.3 基于格网改正数的卡尔曼滤波位置估计 |
| 4.3.1 卡尔曼滤波位置估计模型 |
| 4.3.2 基于测量型接收机的实验分析 |
| 4.3.3 基于智能手机的实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 程序设计与实现 |
| 5.1 伪距平滑单点定位程序设计与实现 |
| 5.1.1 软件功能 |
| 5.1.2 设计流程 |
| 5.1.3 软件说明 |
| 5.2 多系统融合格网差分定位程序设计与实现 |
| 5.2.1 软件功能 |
| 5.2.2 设计流程 |
| 5.2.3 软件说明 |
| 5.3 智能手机格网差分程序设计与实现 |
| 5.3.1 软件功能 |
| 5.3.2 设计流程 |
| 5.3.3 操作说明 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及在读期间参与的研究工作 |
（3）水下移动重力测量理论方法及应用研究（论文提纲范文）
| 论文的主要创新点 |
| 缩略词 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国外水下移动重力测量研究进展 |
| 1.3 我国水下移动重力测量研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 水下移动重力测量理论研究 |
| 2.1 水下移动重力测量原理 |
| 2.2 常用坐标系及其转换 |
| 2.2.1 坐标系介绍 |
| 2.2.2 坐标系的转换关系 |
| 2.3 水下移动重力测量数学模型 |
| 2.3.1 动态重力测量模型 |
| 2.3.2 水下重力测量误差模型 |
| 2.4 捷联重力仪水下测量误差特性 |
| 2.4.1 重力传感器误差 |
| 2.4.2 姿态测量误差 |
| 2.4.3 位置测量误差 |
| 2.4.4 速度测量误差 |
| 2.4.5 其他误差 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 AUV水下运动对重力测量影响分析 |
| 3.1 AUV水下运动与诱导重力 |
| 3.1.1 AUV水下运动 |
| 3.1.2 水下运动带来的诱导重力 |
| 3.2 AUV运动特性分析及对重力仪影响 |
| 3.2.1 AUV推进装置分类 |
| 3.2.2 水下运动特性分析 |
| 3.2.3 AUV运动对重力仪测量影响分析 |
| 3.3 AUV重力测量时的诱导重力 |
| 3.3.1 标量重力测量时的诱导重力 |
| 3.3.2 矢量重力测量时的诱导重力 |
| 3.4 重力测量对AUV平台要求 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 AUV重力测量平台设计 |
| 4.1 平台总体设计 |
| 4.1.1 航行体设计与加工 |
| 4.1.2 动力系统设计 |
| 4.2 控制系统设计 |
| 4.2.1 动力学建模 |
| 4.2.2 水下航行模糊控制方法 |
| 4.3 导航系统设计 |
| 4.3.1 水下移动重力测量数据需求 |
| 4.3.2 导航系统组成 |
| 4.4 载荷和重力测量系统 |
| 4.4.1 电池组和抛载装置 |
| 4.4.2 重力仪密封舱 |
| 4.4.3 重力数据处理机 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 水下移动重力测量的数据融合方法 |
| 5.1 概述 |
| 5.1.1 状态空间模型 |
| 5.1.2 状态估计方式与观测耦合 |
| 5.1.3 数据融合方法 |
| 5.2 水下移动重力测量的数据融合建模 |
| 5.2.1 间接模式状态模型 |
| 5.2.2 直接模式状态模型 |
| 5.2.3 外测建模与杆臂效应补偿 |
| 5.2.4 间接/直接模式数据融合模型 |
| 5.3 间接模式估计的线性卡尔曼滤波方法 |
| 5.3.1 标准卡尔曼滤波 |
| 5.3.2 间接模式模型离散化与算法应用 |
| 5.3.3 高精度测量时的数值问题改进 |
| 5.4 直接模式估计的连续-离散迭代卡尔曼滤波方法 |
| 5.4.1 连续-离散扩展卡尔曼滤波 |
| 5.4.2 连续时间更新方程数值求解方法 |
| 5.4.3 离散观测更新的虚采样迭代算法 |
| 5.4.4 连续-离散卡尔曼滤波的直接模式估计方法 |
| 5.5 位姿估计数值结果与分析 |
| 5.5.1 模拟场景、IMU误差与初始设置 |
| 5.5.2 间接/直接模式估计的开环误差 |
| 5.5.3 间接模式的数值问题改进方法 |
| 5.5.4 直接模式的CD-IEKF算法 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 水下重力测量验证实验 |
| 6.1 湖上验证实验设计 |
| 6.1.1 湖上验证实验系统组成 |
| 6.1.2 湖上验证实验总体设计 |
| 6.2 实验实施与数据采集 |
| 6.3 测量数据处理与重力提取 |
| 6.4 试验结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 水下重力梯度测量及其应用 |
| 7.1 不同形体的重力梯度理论模型 |
| 7.1.1 均质半球体的引力梯度 |
| 7.1.2 质点的空间梯度分布 |
| 7.1.3 长方体质体重力梯度分布 |
| 7.2 基于重力梯度的潜艇目标探测 |
| 7.2.1 基本原理 |
| 7.2.2 潜艇模型的构建 |
| 7.2.3 潜艇外壳的重力垂直梯度计算 |
| 7.2.4 潜艇内部质量亏损的重力垂直梯度计算 |
| 7.2.5 潜艇的总重力垂直梯度 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要的工作与结论 |
| 8.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 攻读博士学位期间的主要工作与成果 |
| 致谢 |
（4）基于车载激光扫描系统的车前环境重建（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 车前环境重建国内外研究现状 |
| 1.2.1 车前环境重建 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.2.4 存在的问题 |
| 1.3 研究思路和内容安排 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 内容安排 |
| 第2章 车载激光扫描系统方案研究 |
| 2.1 实验平台方案概述 |
| 2.2 激光雷达选型 |
| 2.2.1 激光雷达工作原理 |
| 2.2.2 激光雷达测距误差分析 |
| 2.2.3 镭神32线激光雷达 |
| 2.3 全球定位系统选型 |
| 2.3.1 GPS定位误差 |
| 2.3.2 天宝GPS板卡 |
| 2.4 惯性导航系统选型 |
| 2.4.1 陀螺仪简介 |
| 2.4.2 加速度计简介 |
| 2.4.3 姿态测量误差 |
| 2.4.4 Xsens姿态测量系统 |
| 2.5 车载激光扫描系统实验平台搭建效果 |
| 2.6 系统误差分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 多传感器数据时间配准 |
| 3.1 数据采集方案 |
| 3.2 时间配准 |
| 3.2.1 时间误差的来源 |
| 3.2.2 时间配准功能模块分析 |
| 3.2.3 配准频率的选择 |
| 3.2.4 内插外推法 |
| 3.2.5 时间配准结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 组合导航姿态位置信息解算 |
| 4.1 组合导航卡尔曼滤波 |
| 4.1.1 卡尔曼滤波器方程 |
| 4.1.2 组合导航方案研究 |
| 4.2 组合导航系统的数学模型 |
| 4.2.1 组合导航系统的状态方程 |
| 4.2.2 组合导航系统的量测方程 |
| 4.3 卡尔曼滤波器实现 |
| 4.4 滤波结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 点云预处理与多传感数据空间配准 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 点云预处理 |
| 5.2.1 点云下采样 |
| 5.2.2 去除离群点 |
| 5.2.3 ICP算法 |
| 5.2.4 点云曲面重建 |
| 5.3 空间配准坐标系介绍 |
| 5.4 多传感器空间配准 |
| 5.4.1 数据分析 |
| 5.4.2 空间配准 |
| 5.5 车前环境重建效果 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）基于位置差分的卫星定位误差校正系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及论文结构 |
| 1.4 本文的研究重点 |
| 第二章 卫星定位及误差校正 |
| 2.1 卫星定位 |
| 2.2 卫星定位误差及来源 |
| 2.3 差分校正误差方法 |
| 第三章 位置差分误差校正算法 |
| 3.1 单点定位与位置差分试验 |
| 3.2 位置差分误差与距离相关性试验 |
| 3.3 选择基站误差算法 |
| 3.4 精确测量值算法 |
| 3.4.1 位置平均法 |
| 3.4.2 DOP加权的卡尔曼滤波算法 |
| 3.5 因子结合校正方法 |
| 第四章 位置差分误差校正系统硬件与软件设计 |
| 4.1 系统总体架构设计 |
| 4.2 系统硬件设计 |
| 4.3 系统软件设计 |
| 4.3.1 卫星定位数据提取 |
| 4.3.2 误差储存与播发 |
| 4.3.3 实时数据传输 |
| 4.3.4 移动站的校正方式与接口 |
| 4.4 实验及数据分析 |
| 第五章 后期应用拓展 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）面向铁路安全应用的卫星导航基站性能监测软件设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 铁路地基增强系统研究现状 |
| 1.2.2 地基增强系统完好性监测研究现状 |
| 1.2.3 基站性能监测研究现状 |
| 1.3 论文研究内容和论文结构 |
| 2 地基增强系统完好性监测方法 |
| 2.1 卫星接收机位置解算 |
| 2.1.1 伪距单点定位 |
| 2.1.2 伪距差分定位 |
| 2.2 地基增强系统组成及完好性监测方法 |
| 2.2.1 地基增强系统原理 |
| 2.2.2 信号质量监测算法 |
| 2.2.3 数据质量监测算法 |
| 2.2.4 报文监测算法 |
| 2.3 接收机故障检测方法 |
| 2.3.1 多参考一致性检测算法 |
| 2.3.2 GBASB值理论分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 单基站性能监测方法设计 |
| 3.1 基于接收机的信号功率监测 |
| 3.1.1 信噪比均值计算 |
| 3.1.2 基于高斯膨胀法的阈值计算 |
| 3.1.3 结果分析 |
| 3.2 基于接收机的星历数据质量监测 |
| 3.2.1 基于星历参数的卫星位置解算 |
| 3.2.2 基于精密星历的数据推导 |
| 3.2.3 卫星星历完整性检测 |
| 3.3 基于不同类型的故障检测 |
| 3.3.1 基于信号丢失场景的故障检测 |
| 3.3.2 基于信号受干扰场景的故障检测 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 多基站性能监测方法设计 |
| 4.1 接收机输出差分改正数监测 |
| 4.1.1 伪距校正值 |
| 4.1.2 伪距校正率 |
| 4.2 基于平面DELAUNAY三角形的多基站构网 |
| 4.2.1 平面Delaunay三角剖分算法 |
| 4.2.2 多基站构网 |
| 4.2.3 结果分析 |
| 4.3 基于多接收机的伪距校正量一致性检测 |
| 4.3.1 基于RTCM的伪距观测值仿真 |
| 4.3.2 基于极大似然估计准则的B值计算 |
| 4.3.3 基于高斯膨胀法的阈值计算 |
| 4.4 基于不同场景的故障检测 |
| 4.4.1 基于三角形的布设方式故障检测 |
| 4.4.2 基于四边形布设方式的故障检测 |
| 4.4.3 基于五边形布设方式的故障检测 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 软件设计及实现 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 软件需求 |
| 5.3 软件框架 |
| 5.3.1 环境搭建 |
| 5.3.2 平台架构 |
| 5.4 软件功能 |
| 5.5 软件实现 |
| 5.5.1 主界面 |
| 5.5.2 单基站性能监测 |
| 5.5.3 多基站性能监测 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于自主组合定位的导向运输列车循迹辅助方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 导向型运输系统发展现状 |
| 1.2.2 导航定位技术研究现状 |
| 1.2.3 列车相对位置检测技术研究现状 |
| 1.3 本文主要工作及安排 |
| 2 导向运输列车循迹辅助方法关键技术研究 |
| 2.1 GPS定位技术 |
| 2.1.1 GPS卫星定位技术概述 |
| 2.1.2 GPS卫星定位原理 |
| 2.1.3 GPS卫星定位误差分析 |
| 2.2 SINS技术 |
| 2.2.1 常用坐标系介绍 |
| 2.2.2 坐标转换关系 |
| 2.2.3 SINS解算原理 |
| 2.3 RFID技术 |
| 2.3.1 RFID技术概述 |
| 2.3.2 RFID技术的组成及原理 |
| 2.4 基于HMM的地图匹配技术 |
| 2.5 本章小节 |
| 3 基于GPS/SINS组合定位的车辆位置状态获取 |
| 3.1 自主组合定位导向运输列车循迹辅助方法方案设计 |
| 3.1.1 系统方案结构 |
| 3.1.2 方案可行性分析 |
| 3.1.3 系统需求分析 |
| 3.2 GPS/SINS组合定位系统 |
| 3.2.1 组合系统的三种模式 |
| 3.2.2 组合定位系统选取状态的两种方法 |
| 3.2.3 组合定位系统的两种滤波校正方式 |
| 3.3 组合定位系统的数学模型建立 |
| 3.3.1 系统误差方程建模 |
| 3.3.2 组合系统状态方程建立 |
| 3.3.3 组合系统量测方程建立 |
| 3.4 多传感器数据融合滤波 |
| 3.4.1 滤波方法介绍 |
| 3.4.2 非线性滤波基本理论 |
| 3.4.3 容积卡尔曼滤波 |
| 3.5 基于RFID的定点位置修正 |
| 3.5.1 基于RFID的位置校正可行性分析 |
| 3.5.2 基于RFID技术的定点位置校正系统配置 |
| 3.5.3 基于RFID技术的位置校正方案设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 导向运输列车横向偏移距离检测 |
| 4.1 基于HMM的地图匹配算法原理介绍 |
| 4.2 基于HMM的地图匹配算法设计 |
| 4.2.1 数据处理 |
| 4.2.2 相关理论基础 |
| 4.2.3 基于HMM的地图匹配算法描述 |
| 4.3 导向运输列车横向偏移距离的检测 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 实车实验与验证 |
| 5.1 实车实验设计 |
| 5.1.1 实验环境 |
| 5.1.2 实验设备介绍 |
| 5.2 实车实验与结果分析 |
| 5.2.1 组合定位结果验证与分析 |
| 5.2.2 RFID定点位置校正测试与效果分析 |
| 5.2.3 地图匹配算法验证与分析 |
| 5.2.4 导向运输列车横向偏移距离检测 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）关于GPS高精度定位技术中多路径误差消除的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 GPS多路径效应的研究现状 |
| 1.2.1 基于硬件方案的多路径消除方法 |
| 1.2.2 基于软件设计的多路径消除方法 |
| 1.3 本文研究思路 |
| 第二章 基于GPS多径效应周期性的位置校正 |
| 2.1 GPS全球定位系统 |
| 2.1.1 GPS系统组成 |
| 2.1.2 GPS应用 |
| 2.1.3 GPS增强系统 |
| 2.1.4 GPS性能 |
| 2.1.5 GPS现代化 |
| 2.2 GPS多径效应形成原理 |
| 2.3 GPS多径效应的特性分析 |
| 2.3.1 GPS多路径衰落类型 |
| 2.3.2 码间干扰 |
| 2.3.3 多普勒频移 |
| 2.3.4 GPS多路径效应的幅值特性分析 |
| 2.3.5 GPS多径效应的周期特性分析 |
| 2.4 GPS多路径效应的恒星日重复性分析 |
| 2.5 基于多路径周期性的位置校正原理 |
| 第三章 基于二维移动加权平均算法的观测噪声的平滑处理 |
| 3.1 GPS高精度定位技术原理分析 |
| 3.1.1 时间系统 |
| 3.1.2 坐标系统 |
| 3.1.3 GPS信号测量模型 |
| 3.1.4 卫星星历和时钟 |
| 3.1.5 对流层和电离层模型 |
| 3.1.6 单点定位原理 |
| 3.1.7 动态定位、静态定位和移动基线定位原理 |
| 3.2 固定位置的坐标残差序列的获取 |
| 3.3 TDMWA算法的基本原理 |
| 3.4 TDMWA算法的性能验证 |
| 第四章 基于最优分解层次的小波包阈值去噪的高频多路径的提取 |
| 4.1 小波包算法 |
| 4.1.1 小波的定义 |
| 4.1.2 小波变换的原理 |
| 4.1.3 小波变换的性质与特点 |
| 4.2 基于最优分解层次的小波包阈值去噪算法原理 |
| 4.3 基于最优分解层次的小波包阈值去噪算法的性能验证 |
| 4.3.1 实测系统搭建 |
| 4.3.2 数据采集与分析 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（9）移动测量系统中组合定位定姿技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的依据和意义 |
| 1.2 MMS及其导航定位技术的发展和现状 |
| 1.2.1 MMS的发展和现状 |
| 1.2.2 组合系统的发展和现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第二章 高精度动态差分GPS数据处理模型 |
| 2.1 GPS观测量及其观测误差 |
| 2.1.1 GPS观测量 |
| 2.1.2 GPS观测误差及处理方法 |
| 2.2 GPS动态定位方法 |
| 2.2.1 单差定位模型 |
| 2.2.2 双差定位模型 |
| 2.2.3 三差定位模型 |
| 2.3 GPS定位随机模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 SINS基础理论和导航算法 |
| 3.1 常用坐标系及其转换 |
| 3.1.1 常用坐标系定义 |
| 3.1.2 坐标系变换 |
| 3.2 捷联惯导的导航方程 |
| 3.2.1 姿态更新 |
| 3.2.2 速度更新 |
| 3.2.3 位置更新 |
| 3.3 捷联惯导及误差模型 |
| 3.3.1 姿态误差 |
| 3.3.2 速度误差 |
| 3.3.3 位置误差 |
| 3.4 IMU误差 |
| 3.5 SINS系统噪声 |
| 3.6 陀螺器件测试与分析 |
| 3.6.1 随机误差 |
| 3.6.2 ALLAN方差的基本原理 |
| 3.6.3 动态ALLAN方差 |
| 3.6.4 ALLAN方差对陀螺数据的分析 |
| 3.6.5 DAVAR对陀螺数据的分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 组合系统的设计与算法 |
| 4.1 组合系统中的卡尔曼滤波算法 |
| 4.1.1 卡尔曼滤波的原理 |
| 4.1.2 误差反馈方式 |
| 4.1.3 误差校正算法 |
| 4.2 组合系统的状态方程 |
| 4.3 组合系统的量测方程 |
| 4.3.1 松组合量测方程 |
| 4.3.2 紧组合量测方程 |
| 4.4 滤波初始化 |
| 4.5 杆臂误差的补偿 |
| 4.6 实验分析 |
| 4.6.1 松组合实验 |
| 4.6.2 紧组合实验 |
| 4.6.3 紧组合和松组合的比较分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 组合后处理算法研究 |
| 5.1 逆向导航算法 |
| 5.2 逆向滤波算法 |
| 5.3 平滑算法 |
| 5.3.1 TFS平滑算法 |
| 5.3.2 RTS平滑算法 |
| 5.3.3 SRTS平滑算法 |
| 5.4 实测数据的分析 |
| 5.4.1 TFS平滑算法 |
| 5.4.2 RTS平滑算法 |
| 5.4.3 SRTS平滑算法 |
| 5.4.4 不同平滑算法的比较 |
| 5.5 卫星失锁情况下平滑算法测试 |
| 5.5.1 TFS平滑算法 |
| 5.5.2 RTS平滑算法 |
| 5.5.3 SRTS平滑算法 |
| 5.5.4 不同平滑算法的比较 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）复杂三维地形自主探索与环境建模技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 自主探索策略研究现状 |
| 1.3.2 自主定位技术研究现状 |
| 1.3.3 三维环境建模技术研究现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容及结构安排 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 论文的结构安排 |
| 第二章 自主探索策略 |
| 2.1 可达地图设计及计算 |
| 2.1.1 可通过性分析 |
| 2.1.2 可达地图定义 |
| 2.2 候选探索目标点选取 |
| 2.2.1 边界点提取 |
| 2.2.2 边界点聚类 |
| 2.3 探索目标点决策 |
| 2.3.1 探索目标点代价函数设计 |
| 2.3.2 候选目标点管理策略 |
| 2.4 实验及结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多传感器融合定位 |
| 3.1 传感器系统标定 |
| 3.1.1 传感器内参标定 |
| 3.1.2 传感器系统外参标定 |
| 3.2 基于卡尔曼滤波的多传感器融合框架 |
| 3.3 基于模糊推理系统的自适应融合增益调节 |
| 3.3.1 规则库设计 |
| 3.3.2 隶属度函数设计 |
| 3.3.3 模糊推理系统设计 |
| 3.4 实验及结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高精度三维环境建模 |
| 4.1 变分辨率简化地图 |
| 4.2 ICP地图融合校正算法 |
| 4.3 基于变分辨率地图的ICP融合 |
| 4.3.1 重合区域点云提取 |
| 4.3.2 点云匹配与地图校正 |
| 4.4 实验及结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 自主探索与环境建模算法实验验证 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.1.1 实验硬件框架 |
| 5.1.2 实验软件框架 |
| 5.2 自主探索及环境建模实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
| 作者在攻读硕士学位期间所作的项目 |
| 致谢 |
四、差分GPS卫星定位系统网格校正的算法研究（论文参考文献）
- [1]多测站多系统GNSS/INS精密定位方法与应用研究[D]. 王建. 山东大学, 2021(10)
- [2]智能手机实时高精度差分定位算法研究与实现[D]. 肖青怀. 中国测绘科学研究院, 2021(01)
- [3]水下移动重力测量理论方法及应用研究[D]. 张志强. 武汉大学, 2020(06)
- [4]基于车载激光扫描系统的车前环境重建[D]. 刘金宝. 燕山大学, 2020(01)
- [5]基于位置差分的卫星定位误差校正系统的研究与实现[D]. 宋泽波. 安徽农业大学, 2020(04)
- [6]面向铁路安全应用的卫星导航基站性能监测软件设计[D]. 杨雨桥. 北京交通大学, 2020(03)
- [7]基于自主组合定位的导向运输列车循迹辅助方法研究[D]. 张双双. 北京交通大学, 2020(02)
- [8]关于GPS高精度定位技术中多路径误差消除的研究[D]. 汤灿阳. 北京邮电大学, 2020(05)
- [9]移动测量系统中组合定位定姿技术的研究[D]. 王旭博. 长安大学, 2020(06)
- [10]复杂三维地形自主探索与环境建模技术研究[D]. 唐玉洁. 上海大学, 2020(02)