高精度GPS罗经系统的设计.pdf

高精度 GPS 罗经系统的设计 石 　海 , 　崔文楠 (上海大学 通信与信息工程学院 , 上海 200072) 摘要 : GPS 罗经是新一代船用导航设备 ,它克服了传统罗经的许多缺点 ,能全天候 、实时地为船舶等提供精确的导 航数据. 给出了采用自行设计的导航软件和硬件的 GPS 罗经系统. 实验证明 ,其单点定位的误差可以小于 10 mm ,航 向角和俯仰角的误差均可以小于 ±1. 0°. 与现有的同类型的国外产品比较 ,其具有成本低 、精度高和可靠性好等 优点. 关键词 : GPS;罗经 ;整周模糊度 ;导航 中图分类号 : U 666. 151 　　　文献标识码 : A Design of Precision GPS Compass SHI Hai , 　CUI Wennan ( ) School of Communication and Information Engineering , Shanghai University , Shanghai 200072 , China Abstract : GPS compass is a new kind of navigation equipment , which overcomes the shortcomings of traditional compasses and provides accurate navigation data anywhere , anytime. Software and hardware are designed , with error of single spot location less than 10 mm , and that of course attitude angle less than 1. 0°. Experiments show that this low priced GPS compass has high precision and reliability. Key words : GPS ; compass ; integer ambiguity ; navigation 　　GPS 罗经是一种利用全球定位系统技术的新颖 示 ,其硬件主要包括 :2 个 GPS 接收机 、微处理器和 船用导航设备 , 能为船舶等航运系统提供丰富、实 显示器 ;软件主要包括 : GPS 导航算法. 时、准确的导航信息. 它克服了磁罗经受磁场分布影 响大和电罗经累积误差大的缺点. 由此可见 , GPS 罗 经必然取代传统罗经成为新一代的船用导航设备. 目前 , 国外的 GPS 罗经的理论研究已基本成熟并已 逐渐产品化 , 国内仍处于理论和实验研究阶段. 图 1 　GPS 罗经的原理框图 1 　GPS 罗经系统的构成 Fig. 1 　Framework of GPS compass GPS 罗经的关键技术是整周模糊度的解算. 本 2 　罗经的硬件和软件设计 工作采用载波相位双差 、最小二乘方法和整周模糊 罗经系统的硬件是采用自行设计的具有嵌入式 度有哪些信誉好的足球投注网站技术 , 以使所设计的 GPS 罗经系统能够实时 操作系统的微处理器. 该处理器可以完成 RS232 多 解算高精度的整周模糊度. 该系统的框图如图 1 所