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GPS航海导航系统的研究与开发

目前,GPS 全球定位系统已经在定位、导航、精确授时等领域得到了广泛应用。通过将GPS-OEM 板与计算机、通信等技术相结合,用户能够方便、自主地开发出各种满足特定需求的GPS 应用系统。本文利用GPS-OEM 板与计算机技术对航海导航系统进行了设计和开发。首先,根据GPS 航海导航系统的需求设计了系统整体方案,深入研究了影响导航精度的主要因素。然后,针对这几种因素分别提出了相应的解决方案。对于坐标系不同带来的误差,分析了不同坐标系间的转换方法并建立数学模型; 针对定位误差,采用卡尔曼滤波方法处理航行体位置信息,建立了常规卡尔曼滤波模型和改进卡尔曼滤波模型; 针对航行体速度误差,采用曲线拟合航程方法进行航行体速度平滑; 当GPS 定位信息无效时,给出船位推算的模型来推算航行体位置; 在导航参数计算方法上,采用法截弧解大地线长方法代替传统大圆航线计算方法来提高参数计算精度。最后,在windows 平台上利用Visual C++软件  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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在航海导航中的GPS接收机的研制和航迹管理

全球定位系统(GPS)是由美国国防部开发的一种先进的无线电导航系统。该系统能够全天候、全方位的为海陆空用户提供连续的、高精度的三维坐标、三维速度和时间等信息。它所具有的诸多优点是其他导航设备所无法比拟地。现在,GPS 接收机作为一种先进的导航和定位仪器,已在军事及民用领域得到广泛的应用。本文首先介绍了航海导航系统及其发展现状,GPS 系统的特点、基本概念、结构组成以及GPS 接收机的工作原理。阐述了GPS 信号的捕获方法,并且分析了捕获检测性能,在跟踪解调环路的设计中对跟踪误差进行了详细地分析,给出了提高跟踪精度的方法。然后,论述了一种基于GARMIN·GPS25LVS·OEM 板设计的GPS 接收机,讨论了读取OEM 板定位数据的方法,介绍了OEM 板及其基本应用系统的组成和特点,对NMEA-0183 语句的数据格式、GPS·OEM 板与MCS-51 单片机串口通信进行了详细论述。并且设置了所需的外围电路,同时配有液晶显示器,...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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GPS航海导航系统人机界面设计

GPS(全球定位导航系统)是当今最先进的精密卫星导航定位系统,它能提供自动的、连续的、全球覆盖和全天候的高精度定位,在航海中的应用具有巨大的优势和潜力。人机界面是导航系统的重要组成部分,随着GPS 导航系统应用的不断深入和人机交互技术的发展,人机界面的作用越来越大,其设计的优劣将影响到用户的满意率和工作效率。论文首先概述了GPS 航海导航技术的历史与现状,以及GPS 系统的组成、定位原理和特点; 接着介绍了人机交互技术的发展历程、图形用户界面的概念、设计原则和方法; 然后提出了本系统中GPS 航海导航系统人机界面的总体设计方案和面向对象的分析方法; 最后介绍了具体的设计实现过程和关键技术。论文的核心内容包括: 1.GPS 导航界面系统的分析和设计。从用户和开发两方面分析和设计了导航界面系统。从用户的角度,把界面设计得更合理、简单和直观。从开发角度,利用面向对象的理论和方法,结合导航系统的功能特点,按照功能需求分析、系统建模、原型...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连海事大学
大连海事大学

船用北斗/GPS联合导航终端的研究

北斗导航系统作为我国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,促进了我国自主卫星导航事业的发展,体现了我们国家的综合实力,使我国摆脱对国外卫星导航系统的依赖,同时打破了美国GPS的垄断,为我国带动了一批高技术产业的发展,形成新的技术增长点。我国导航系统作为时代的新生产物,要想发展壮大,迈出的第一步就是必须兼容在全球构架下的其它导航系统。本论文便是针对我国导航事业的发展,同时结合我国船用导航的需求,进行了船用北斗/GPS联合导航终端的研究。本文首先对导航的发展、选题的背景及其意义进行了阐述。并对北斗、GPS导航系统的发展、组成、原理做了说明。其后本文对十几家船用导航终端的各项功能进行了分析,结合自己的实际情况给出了联合导航终端的功能,并对联合终端的功能进行了总体设计;还结合我国导航系统发展的实际情况,建议性地提出了北斗导航接收机的数据传输协议标准。然后具体实现了联合终端两个模块的主要功能:定位和导航功能模块。并在PC机VC+...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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GPS航海导航系统信息处理模块研究与开发

Q本论文承担的任务是对GPS 航海导航系统导航信息处理模块进行研究与开发; 目的是提供航海导航所需的导航信息。该模块采用面向对象程序设计语言VISUAL C++进行开发。本导航信息处理模块软件设计分为三个部分:一是从串口接收来自GPS-OEM 板的定位信息; 二是根据定位信息数据帧格式,从接收到的定位信息中提取出经度、纬度、速度、时间等定位数据; 三是根据预设航线信息和提取出的定位数据计算导航参数。本文较为详细地阐述了信息处理的关键技术。一个是导航参数算法设计,以前的算法设计是采用大圆航法,把地球近似为圆球,精度不高,本文用椭球体来近似地球,以法截弧求解大地线长及方位角,极大地提高了计算精度。并在此基础上来计算偏航距、偏航角等导航参数,简化了计算公式。另一个是导航信息处理模块对外接口设计,包括与GPS-OEM 的接口、与人机界面的接口,与航迹管理模块的接口,详细设计了接口规范,数据帧格式及数据结构。此外,本文对GPS 信号的串行...  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

航海导航系统的板级支持包软件设计

本文阐述了航海导航系统的Linux板级支持包(Board Support Package,简称BSP)软件设计。论文首先介绍嵌入式系统的发展现状并提出了航海导航系统的系统设计方案。然后,重点讨论了航海导航系统引导程序、嵌入式Linux内核的设计和移植方法,以及外扩设备的Linux设备驱动程序设计。最后完成对航海导航系统的板级支持包的系统测试。第一章 介绍航海导航技术,嵌入式系统和板级支持包技术的发展现状。第二章 分析航海导航系统的总体设计方案和板级支持包软件的设计方案,分析了航海导航系统的硬件框架和系统工作原理,并且阐述了板级支持包的框架和各部分之间的联系。第三章 介绍嵌入式Linux的引导程序uMon的特征,并针对航海导航系统分析了uMon的启动过程,移植重点和安装过程。第四章 分析基于Intel公司的Xscale PXA255处理器的嵌入式Linux操作系统的移植方法。通过设置移植环境,配置内核参数,定制根文件系统完成操作系...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>

《实验室研究与探索》1970年30期
实验室研究与探索

CAI航海导航模拟软件的设计与应用

CAI航海导航模拟软件的设计与应用韩志国刘春溥张蓬邓慧勤姜少军(青岛海洋大学266003)航海学是一门...  (本文共2页) 阅读全文>>