摘要:首先回顾一下GPS中SA对定位精度的影响 下面是SA关闭前后GPS绝对定位精度的变化 为什么需要差分定位? 1.卫星导航定位误差 精密定位的应用需求 大地测量、精准农业、资源监测、试验测试、航空导航等等 差分定位基本原理(Different Positioning) 概念:利用设置在坐标已知的点(基
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摘要:平流层 中间层 电离层 散逸层 大气层温度 大气层电子密度 大气层对信号传播的影响 大气折射 信号在穿过大气层时,速度将发生变化,传播路径也将发生弯曲,也称大气延迟,在GPS测量定位中,通常仅考虑信号传播速度的变化。 色散介质与非色散介质 色散介质:对不同频率的信号,所产生的折射效应不同; 非色散介
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摘要:分析误差产生的原因和规律-》削弱误差影响、提高系统精度 定位精度描述方法 测量无处不在,在任何环境下,测量都必然包含测量误差。 测量的关键是与误差作斗争,以求在一定条件下,获得误差影响最小的、最优的测量结果。 什么是精度 GPS输出的位置,速度,几个天线可以提供姿态信息; 广义而论,精度(accur
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摘要:射电干涉法定位 精密定位技术 误差源: 与信号传播相关的: 电离层延时:0.5-3m的误差 对流层延时:2-20m的误差 多径效应; 与卫星相关的: 星历误差:5-10m 卫星时钟误差:20ns-》6m误差 相对论效应 与接收机相关的: 接收机时钟误差 接收机的位置误差(接收机天线相位中心与真实测量
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摘要:载波相位法定位原理 电磁波的波长λ是已知的,接收机时刻的相位可以通过接收机来测量,那么卫星发送时候的相位是不知道的,那么怎么来获得呢,在接收机产生一个完全与接收到的信号完全同步的频率相同的信号,就是说接收机可以获得一个频率和相位与接收到的卫星发送的信号一模一样的信号;如果接收机能够模拟出来,那么说明
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摘要:测相伪距 通过载波(是一种高频的正弦波)相位测量实现定位的方法: 假设在ta时刻到达了A点,它的相位是fai_a;接着传播,它在tb时刻到达了B点,相位是fai_b; 从A点到B点能不能够知道它的相位差是个什么关系,或者到达fai_b点的相位是什么; 那么相位二者的关系如下 频率也可以理解为相位的变
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摘要:卫星位置已知,卫星在向用户接收机发送信号,信号里面包含的分量:导航电文(卫星星历等信息,计算卫星的实际位置),测距码(自相关性正确实现卫星信号的解调),载波(用于远距离传输信号);接收机接收到这三个信号之后,这所有的工作我们是看不到的,它的第一步工作是解调出导航电文,测距码,载波,第二步是利用导航电
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摘要:DLL测量误差 GPS的C/A码频率远低于载波频率,码环中的干扰也较小,主要误差源有:接收机热噪声动态应力误差(由于接收机的动态性引起的误差)多径干扰 码环设计重点考虑:尽可能窄的环路噪声带宽抑制热噪声窄相关等技术抑制多径尽可能大的环路噪声带宽使环路具有一定的动态性能 DLL热噪声误差 DLL动态应
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摘要:基带信号处理 作用: 搜索、捕获并跟踪卫星信号; 对电文数据实行解扩、解调; 进行伪距测量、载波相位测量及多普勒频率等数据测量。 处理顺序: 数字中频信号->捕获(捕捉到可见性的卫星信号,伪码实现初同步,载波频率实现初同步)->跟踪(伪码和载波相位的精同步)->位同步->帧同步->GPS测量值导航电
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摘要:基带信号处理 信号的捕获(粗同步) 目的: 1.找打可见卫星; 2.估计C/A码的相位粗值; 3.估计多普勒频移粗值; 信号捕获是一个三维搜索过程,就是上面的三点; 基本原理 利用C/A码良好的自相关性和互相关性。接收机内部产生的C/A码与接收到的卫星信号完全相同时,利用相关运算实现信号解扩。 为什
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摘要:GPS接收机的概念 一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的无线点接收设备,即具有无线电接收设备的共性,又具有捕获、跟踪和处理微弱的GPS卫星信号的特性。 GPS接收机本质是一种传感器,它主要用于感应、测量GPS卫星相对于接收机本身的距离以及卫星信号的多普勒频移,并从卫星信号中解调出导
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摘要:传统信号的载频是L1和L2,调制的是C/A码以及P码; 从2005年开始,GPS从测距码上有了变化,同时在载频上也有了变化,增加了一个L2C,L5,测距码增加了M码军用码 L2C(2005~,Block IIR-M...) 采用BPSK调制传输。 L2C的调制信号使用两种PRN码,分别为中等长度CM
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摘要:卫星定位基本思想 如何知道在测量时刻,卫星的准确位置呢?在GS-84坐标系下的位置 GPS卫星星历 预报星历 又叫广播星历,或实时星历,它通过导航电文实时向用户传送,每2小时更新一次。 精密星历 一种后处理星历,它是一些国家或组织为提高GPS定位精度,通过自己建立的卫星跟踪观测站对GPS卫星精密观测
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摘要:1、载波 测距码--C/A码 C/A码(Coarse/Accuquisition Code) 由M序列优选对组合码形成的Gold码(G码) 码率:1.023MHz; 周期:1ms 1周期含码元数:1023; 码元宽度:293.05m=1*10-3 /1023 * 3 * 108; 仅被调制在L1上(
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摘要:4个卫星导航系统的结构都非常相似 总体结构 空间段: 主要是指GPS卫星轨道和星座 基本参数: 卫星数:21 +3 轨道数:6(每个轨道卫星数量4个) 倾角:55°(卫星轨道与赤道的夹角) 轨道平面间距:60° 运行周期:11h58min(一个恒星日) 卫星轨道高度(km):20200(从地心算的话
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摘要:下面是第3位和第4位座模2和运算的结果 同族m序列:由相同级数的移位寄存器组成但反馈逻辑不相同而产生的m序列,称为同族m序列。 r级移位寄存器可产生的同族码序列个数Jr可按下式计算: 假设r为4,那么可以取1,2,3,4,但是其中只有1和3才是4的互素 。 最长线性位移寄存器序列-m序列 反馈移位寄
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摘要:标准卡尔曼滤波设计中,假设系统模型是线性的。实际上在许多导航应用中,例如INS的组合、对准和标校,实际系统模型是非线性的(例如状态向量的时间导数随状态向量元素的二阶量或更高阶量变化)。 在以线性近似系统模型为基础的误差状态卡尔曼滤波中,一种常用的获得最佳估计性能的技术就是闭环卡尔曼滤波。这里,卡尔曼
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摘要:系统模型 为实现状态向量估计x^和误差协方差P随时间的传播,有必要知道状态随时间的变化规律,这就是系统模型的作用。 本节介绍如何从状态的动力学模型中获得卡尔曼滤波系统传播方程。 ...... 观测模型 为了用一组观测数据更新状态估计值,有必要知道观测随状态的变化规律,值就是观测模型的作用。 在标准卡
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摘要:离散时间卡尔曼滤波算法包含以下步骤: 不必严格遵守这个顺序, 前四个步骤组成了卡尔曼滤波的系统传播流程,也被称为是系统更新、系统外推、预测、时间更新或者时间传播流程。 状态转移矩阵定义了状态向量随时间的变化规律,在卡尔曼滤波系统模型中,状态是系统动力学过程的函数。 状态转移矩阵必然是卡尔曼滤波迭代时
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摘要:3.2.1 定义 离散时间卡尔曼滤波中所有误差的时变特性可归为以下三种假设中的一种:系统误差、白噪声和高斯-马尔可夫过程。系统误差(systematic errors)被假设为常值,是完全时间相关的,虽然当得到关于这些量的更多信息时,其卡尔曼滤波估计的值也会发生变化。 白噪声序列(white noi
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摘要:状态估计算法决定了一个系统的众多参数,KF是导航系统中大多数状态估计算法的基础; 状态估计已成为从各种有效观测数据中获得最优导航结果的关键技术。 系统误差是可复现的,可通过卡尔曼滤波或其他估计算法根据先验信息预测,例如测量中的零偏或常值偏移。 随机误差不可复现也不可预测。 在实际应用中,误差一般即包
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摘要:重点分析随机误差 随机误差的分析主要来自于信号分析中的各种复杂的理论,我们的目的是做融合,解算以及三维运动,所以我们没必要了解得很深,只需了解它的结论以及大致理解这个结论是怎么出来的,然后怎样用随机信号的理论把结论推出来的,就可以了。做工程的话,理论上的深入适可而止! 1、信号误差组成 1)量化噪声
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摘要:1.惯性技术发展历史 1852年:在傅科摆基础上,提出了关于陀螺的定义、原理及应用设想; 在1900与1910之间:陀螺仪技术形成和发展的开端:陀螺罗经用于船舰的导航; 1910:提出舒勒调谐原理:为惯导系统的发展奠定了重要的应用理论基础; 在1920到1930之间:陀螺转弯仪、陀螺地平仪和陀螺方向
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摘要:IMU是融合里面的核心,所有传感器的融合都是以IMU为基础,在这个基础之上加其他传感器; 以谁为核心,主要是看在融合的过程中,是以谁为主线来融合的; 不管是在IMU的基础上加雷达的观测,视觉的观测还是GPS的观测,还是其他的观测,都是要以IMU的数据为基础的积分结果,以这个结果作为基本的误差模型,再
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摘要:伪随机噪声码 扩频通信原理 左边是发射系统,在卫星导航里面相当于是卫星部分,卫星的发射。 扩频调制是本节课要讲的内容,射频调制是上节课讲的内容,如幅度调制、频移调制、相移调制 GPS采用的相位调制(二相和四相调制) 空中卫星通过CDMA来区分每个卫星的编号!通过不同的伪随机码来区分不同的卫星。 最上
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摘要:基于UWB技术的室内定位原理及应用 UWB(Ultra Wide Band):超宽带通信技术,定位精度为厘米极; 应用场景 室内定位技术对比 上面是10-30cm UWB技术涵盖的所有的技术框架
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摘要:卫星轨道及卫星在轨运动 GPS实际有24+3颗卫星在运行(其中3颗是备用卫星),其分布在6个轨道平面,每个平面有4个卫星在运行; 原子钟的时间准确度一般是10的负11到10的负13次方,一般接收机的时间准确度为10的负5-负6次方 确定接收机的位置(x,y,z,δt),δt为钟差;所以应该用四颗卫星
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摘要:卫星导航时间系统 含义:时间间隔和时刻 时间间隔:客观物质运动过程所经历的时间历程 时刻:客观物质运动某一个状态发生的瞬间,通常以离开时间坐标轴原点的距离来表示。 时间系统:原点(起始历元)和测量尺度(时间的单位)。 确定时间的基准 条件: 运动的周期具有充分的稳定性,即在不同时期该基准所表征的运动
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摘要:对地球上某一点做一个子午面,那张图在上一节 找出该点的切线方向,对应的切线方程 这个椭球的方程为: u2/a2 + z2/b2 = 1; 切线方程: uum/a2 + zzm/b2 = 1; 对椭球方程求偏导 要求的是UF点 上面的tgB就是该点的维度 由上面可以推出 把U0和Z0都可以用维度来表示
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摘要:1、卫星导航系统常用坐标系 坐标系三要素: 坐标原点、坐标系轴的定向、在所属坐标系中以什么参数来确定某点的位置 惯性坐标系:太阳中心惯性坐标系、地球中心惯性坐标系 天球的定义:在宇宙空间视为不变的坐标系。以地球质心M为原点,半径无穷大的宇宙空间,天文学上称为天球。 天轴 天球赤道 天球黄道 赤经 假
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摘要:GPS现代化 第一阶段:2005年,发射5颗Block II R-M卫星,L1M,L2M,第二民用信号L2C 第二阶段:2006-2013年,发射Block II F卫星(24+3),L1M,L2M,L2C,第三民用信号L5 第三阶段:2013-2036年,发射GPS block III卫星,增强L
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摘要:2.1坐标系 导航作为一门科学,描述了物体的位置、方向和运动。 对无线电定位设备,无线电信号理论到达点,即天线的相位中心,是合适的原点。一组航位推算传感器敏感轴的交点也是一个合适的原点。 物体或参考系的原点和轴系一起构成了坐标系,当轴系间相互垂直时,坐标系是正交的并且有6个自由度:原点o的位置和x、
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摘要:https://zhuanlan.zhihu.com/p/67872858
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摘要:参考https://zhuanlan.zhihu.com/p/356693537 IMU在定位、建图等系统中都是非常核心的传感器。 使用IMU时,核心问题是建立IMU测量值z与系统状态之间的关系 。建立这种关系可以采用两种形式: 1)积分 2)微分 还有一个有趣的现象,迭代形式的IMU预积分公式与直
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摘要:有哪些导航系统? 一,卫星导航发展的现状和历史 美国人的航天技术收到德国的影响 57年前苏联发射了卫星。 火箭使用多级飞行来脱离地球引力 多普勒频移 50年代美国的Guier W.H 博士和Weiffenback G.C.博士在观测卫星发射的无线电信号时提出可以利用多普勒频移现象对卫星进行定轨。 多
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摘要:https://www.bilibili.com/video/BV1v4411H7ez?p=19
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摘要:2.3 线性搜索 给定一个点x以及下降方向h。下一个迭代步从x沿着h的方向移动。为了找出,移动了多远,本文研究给定方程沿着half line(中线的意思??)从x方向为h, φ(α)的一个行为例子如下图所示: h作为下降的方向保证了(前提是h作为下降方向),上图中F’(x)的导数小于0,在a=0处;
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摘要:对于非线性优化的所有方法都是迭代的:从一个起点x0,方法产生出一系列的向量x1,x2,.....,希望收敛到x*,给定函数的一个局部最小点。看定义1.3(在上一节) 大多数方法都有一些措施,这些措施强迫下降的条件 这就阻止收敛到一个最大值以及使得算法不太可能收敛到一个鞍点。如果给定的函数有一些局部最
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摘要:1、GPS/GNSS 1)GPS(Global Positioning System) a、NAVSTAR GPS(导航星全球定位系统) Satellite navigation system developed by us DoD(美国国防部) Operated by US Air Force G
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