GNSS高动态定位性能检定理论及关键技术研究 [Theory and Key Technology on Accuracy Calibration of GNSS High Kinematic Pos 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　卫星导航系统定位性能的测试与评估贯穿于卫星导航系统的设计、研发、部署、运行和扩展等各个阶段。
　　《GNSS高动态定位性能检定理论及关键技术研究》紧紧围绕卫星导航系统高动态定位性能检定理论及关键技术展开研究工作，沿着动态定位性能检定系统建立及精度验证这条主线，从动态定位检定载体、动态定位检定技术、动态定位检定系统指标评价及指标确定角度出发，围绕提出的多节点摄影/惯导组合测量方法精度影响因素展开研究，对涉及的多项关键技术展开了系统的分析与论证，为推进GNSS高动态定位性能检定系统建设进行了有益的探索。
　　《GNSS高动态定位性能检定理论及关键技术研究》可作为高等学校卫星导航专业的本科和研究生教材及任职培训教材，也可作为相关科研工作者和工程技术人员的学术参考书。

内页插图

目录

第1章 GNSS动态定位测试评估方法研究现状
1．1 研究背景及意义
1．2 国内外研究现状
1．3 本书主要研究内容

第2章 GNSS动态定位检定理论基础
2．1 坐标系统
2．2 时间系统
2．3 卫星导航定位观测方程
2．4 摄影测量基本数学模型
2．5 捷联惯性导航系统基本原理

第3章 GNSS动态定位检定系统设计
3．1 GNSS动态定位检定系统指标评价及指标确定
3．2 GNSS动态定位检定系统应具备的功能
3．3 GNSS动态定位检定载体及检定技术选择
3．4 GNSS动态定位检定系统总体框架及功能
3．5 高动态条件下多系统位置归心技术研究
3．6 高动态条件下多系统时间同步技术研究

第4章 面向动态定位检定的摄影测量关键技术研究
4．1 摄影测量设备性能选择
4．2 高分辨率相机高精度标校方法
4．3 标志图像中心像点坐标高精度量测方法
4．4 相机投影中心位置精确测定方法研究与实现
4．5 地面标志数量及构型设计

第5章 摄影测量交会性能验证试验
5．1 机载高动态摄影测量工作流程设计
5．2 两步法摄影物点、像点自动匹配方法研究
5．3 参数自适应的标志图像量测软件设计与实现
5．4 机载试验缩小比例测试场设计与测量
5．5 静态摄影测量后方交会性能验证试验

第6章 多节点摄彩/惯导组合测置技术研究
6．1 捷联惯性导航系统误差方程及误差传播模型
6．2 多节点摄影/惯导组合测量方法基本原理
6．3 控制节点的数量及分布方案设计
6．4 多节点摄影/惯导组合测量方法定位性能影响因素
6．5 多节点摄影/惯导组合测量方法半物理仿真试验
6．6 多节点摄影/惯导组合测量方法车载试验

第7章 GNSS动态定位检定系统性能验证方案设计
7．1 计量学基础
7．2 GNSS动态定位性能检定系统性能验证方案设计
7．3 GNSS动态定位性能检定系统性能拓展性分析

附录 缩略语

前言/序言

　　卫星导航系统能够同时提供定位、导航、授时功能，是现代国防和国民经济建设的重要基础设施。随着技术的不断成熟以及国际卫星导航市场竞争关系的加剧，卫星导航系统建设与升级进入了快速推进阶段。2020年将出现GPS、GLONASS、BDS、Galileo四大全球卫星导航系统并存的局面，卫星导航系统全面性能的优劣将直接决定着各个系统在国际上的应用范围。定位性能是卫星导航系统性能的基础和核心之一，是衡量卫星导航系统技术水平的重要标志，卫星导航系统定位性能的测试与评估贯穿于卫星导航系统的设计、研发、部署、运行和扩展等各个阶段，卫星导航系统定位性能测试评估方法研究一直是卫星导航领域内的研究热点之一，国内外近年来均开展了大量的理论研究与实践工作。
　　用户空间位置随时间不断发生变化，卫星导航接收机动态定位结果具有瞬时性和不可重复性，使卫星导航系统动态定位性能与静态定位性能在测试、检定方法和实现途径上有较大的差异；再加上卫星导航系统的高定位精度，使得建立独立于卫星导航系统的GNSS动态定位检定系统及其精度验证体系变得异常困难，国内外现有技术和手段很难同时满足高动态条件下的高定位精度、高数据更新率以及完整的精度验讧体系三个条件。国际上尚未建立独立于卫星测量手段的卫星导航系统动态定位（三维）性能检定技术，这也是本书开展研究工作的意义和出发点。
　　本书紧紧围绕卫星导航系统高动态定位性能检定理论及关键技术展开研究工作，设计了基于多节点摄影／惯导组合测量技术的动态定位性能检定系统。首次提出的多节点摄影／惯导组合测量方法将多个节点的位置信息代入捷联惯导误差方程，采用最小二乘算法对事后数据统一解算惯导误差参数，使动态检定节点间经修正的捷联惯导数据能保持均匀的高定位精度和高数据更新率，大大提高了摄影／惯导组合测量方法的定位精度，解决了高动态条件下高定位精度和高更新率的一致性问题，同时能够实现高动态条件下的高精度测速功能。
　　本书第1章主要阐述了卫星导航系统动态定位性能检定工作的研究意义和国内外研究现状。第2章主要介绍了与卫星导航系统动态定位性能检定有关的基础理论知识。第3章探讨了GNSS动态定位性能检定系统设计方案，以北斗卫星导航系统动态定位性能检定为例，确定了动态定位检定系统的指标评价方法及性能指标，归纳总结了选用摄影／惯导组合测量技术作为动态检定技术的原因，设计了多设备高动态条件下的位置归心、时间同步关键问题的解决方案。第4章探讨了面向动态定位检定的摄影测量关键技术，摄影测量交会定位精度对多节点摄影／惯导组合测量方法定位精度起决定作用，本章对影响摄影测量交会定位精度的因素进行了全面的研究。第5章开展了实际的摄影测量交会定位性能验证试验。第6章对提出的多节点摄影／惯导组合测量技术进行研究，对摄影测量交会定位精度、载体运动速度、不同精度惯性器件等影响多节点摄影／惯导组合测量方法实现精度的因素进行了较深入的分析。第7章探讨了GNSS动态定位检定系统性能验证方案。
　　本书主要研究工作是在博士生导师许其凤院士的悉心指导下完成的，书稿完成之际，首先向导师表达最诚挚的感谢和敬意！作为学生和秘书，经过十年的耳濡目染，我深为院士严谨的治学态度和科学研究精神折服，许院士溯源求真、验证求实的科学情怀是我前行路上的灯塔，避短扬长的科研思路和数十年的执着钻研激励着我继续向前！感谢课题组郝金明教授、杨力教授、吕志伟教授、贾学东副教授、董明博士为本书研究提供的帮助，其中也凝结了他们的大量心血！感谢信息工程大学导航与空天目标工程学院为我提供的良好科研工作环境！感谢国家自然科学基金（41604032）和地理信息工程国家重点实验室开放研究基金（SKLGIE2015-M-2-5）的支持。
　　希望本书内容能够引起卫星导航领域对于建立GNSS高动态定位性能检定系统的思考，推动我国建立国际上首个独立于卫星导航系统的GNSS高动态定位性能检定系统。由于作者水平有限，加之GNSS动态定位性能检定体系是一项全新的系统工程，书中论点难免有偏颇之处，恳请各位读者不吝赐教，电子邮件可发送至congdianwei@sina.com与我直接联系。
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