注册测绘师------叮当--GPS-导航.ppt
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1、GPS 导航GPS 单点定位 24 颗卫星分布在 6个轨道上,运行周期11小时58分钟。测定 3D 位置和钟差需 4 颗卫星。单点伪距位置精度10 米,应用于导航。(t)=Ro(t)l(t)m(t)n(t)x y zT+c*t(t)+I(t)+T(t)Ro=(xo yo zo)TGPS 单点动态定位 当GPS接收机安装在运动的载体上,并处于动态的情况下,确定载体瞬时绝对位置的定位方法,称为动态绝对定位。这种定位方法,只能得到没有或很少多余观测量的实时解,它广泛的用于飞机、船舶及陆地车辆等运动载体的导航上。GPS/INS组合导航 GPS导航定位系统具有全球、全天候、高精度实时定位等优点。但是其动
2、态性能和抗干扰性能差。惯性导航系统(INS)具有极好的自主导航能力,依靠惯性测量可以独立给出载体的位置、速度和姿态等导航参数,抗干扰能差力强,但其误差会随时间积累,严重影响导航精度,因此,GPS/INS组合可以实现两种优势互补。GPS/INS GPS/INS 集成集成惯性导航系统惯性导航系统(inertial navigation system)加速度积分得到速度,再积分得到位置激光陀螺激光陀螺激光陀螺的基本元件是环形激光器,当陀螺绕谐振回路的法线方向转动时,传播方向相反的两束激光产生光程差。三个正交的环形激光陀螺环形激光陀螺光纤陀螺光纤陀螺 采用 100 米到 200米的光纤绕成直径为30
3、60 mm的线圈,零偏稳定性可达 0.1 度/h。采用 更大的光纤线圈,长500 米到 2000 米的光纤绕成直径为80 100 mm的线圈,零偏稳定性可达 0.01 度/h。卡尔曼卡尔曼滤波滤波 卡尔曼滤波(Kalman filter)技术是一种最优估计技术。在解决技术问题中,为对系统实现有效控制,需对系统状态进行量测。但是量测值含有随机误差或称噪声。同时量测值并非与状态一一对应,可能是系统的部分状态,也可能是部分状态的线性组合。最优估计它能将仅与部分状态有关的量测值进行处理得出估值。卡尔曼滤波是一种递推线性最小方差估计。在组合导航系统中应用卡尔曼滤波技术,估计系统的各种误差状态,用误差状态
4、的估值去校正系统,以达到系统组合的目的。最小二乘估计最小二乘估计观测方程:假设X的估计量最小二乘估计就是要求所求得的 使二次型 ()=VTPV=min 最小方差估计最小方差估计 最小方差估计是一种以估计误差的方差为最小作为准则的估计方法。D()=E(X )(X )T 参数的最小方差估值为:=E(X/l)线性最小方差估计线性最小方差估计 线性最小方差估计是放宽对概率密度的要求,只要求已知 L 和 X 的数学期望和方差、协方差,以及限定所求的估计量是观测向量L 的线性函数。再以估计量的均方误差达到极小为求最优估计量的准则。这样得到的估计量称为线性最小方差估计量。设已知 L 的数学期望和方差为 L
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