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第五章雷达定位与导航
第五章雷达定位与导航? 雷达定位就是用雷达测出物标的距离和／或方位，在海图上作图求出自己的船位。
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? 要船位准确就要做到： ? (1)物标要认得准、选得合适； ? (2)测量方法要正确； ? (3)测量数据要准； ? (4)测量速度要快
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 第一节物标的雷达图像? 雷达是用以一定速度(15—30r／min)匀速顺时针旋转的定向天线向外发射具有一定宽度的 (o．05—2 us)超高频无线电脉冲波并定向接收从物标反射回来的回波，由显示器根据电波从天线至物标间往返所经历的时间计算的距离及接收天线送来的方位信号，以加强亮点的方式在荧光屏上显示物标的相对于本船的距离和方位。
因此，物标的雷达图像不同于物标实际的形状。
也不同于海图上标志的形状。
主要区别有如下几个方面：
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? 一、雷达图像是平面位置图像 ? 从雷达的工作原理可知，在雷达荧光屏上显示的是物标相对于本船 ( 天线 ) 的方位和距离，不能显示物标的高度、厚度和水下的深度。
如图5—1—1所示的小岛，雷达显示屏上仅显示小岛迎向雷达天线一侧各点相对于天线的方位、距离的回波亮点的组合，它的形状近似于小岛迎向天线一侧侧面在与天线高度相等的水平面上的垂直投影面形状。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 二、图像的径向(距离)扩展和缩小? 1．径向缩小 ? 由于雷达地平和较高物标的遮挡效应(阴影扇形)的影响, 物标回波图像的径向长度会比实际长度短。
? 因为雷达波不能穿透物标，所以不能探测到物标背后的物标，如山脊后面部分的山坡不能被探测到，小岛回波的径向长度比小岛实际的径向长度缩短了。
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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ ? 因为地球是圆的，雷达波又是直线传播的，所以雷达的探测距离是有限的。
考虑了地球曲率、天线高度以及大气对无线电波的折射影响，雷达波在标准大气折射条件下的地平范围为：? DR=2.23√h ? h-天线在海面上的高度，单位为m。
? Dmax=2.23(√h1+√h2)
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实验四GPS静态测量 一、实验目的 实验的目的是使学生了解采用GPS定位技术建立工程控制网的过程，使所学理论知识与实践相结合，巩固和加深对新知识的理解，增强学生的动手能力，培养学生解决问题、分析问题的能力。通过学习，应达到如下要求： 1、熟练掌握GPS接收机的使用方法，外业观测的记录要求。选点、埋石的要求。 2、合理分配时段、掌握星历预报对时段的要求。PDOP值的大小对观测精度的影响，图形结构的设计及外业工作。外业观测时手机或对讲机的合理应用。 3、掌握GPS控制测量数据处理处理的流程，能独立完成基线解算及网平差 二、实验地点： 城市学院校区内，实验学时：4小时 三、实验前的准备工作 1、实验内容介绍：对实验的任务和意义作好充分了解。 2、使用的仪器及物品：GPS接收机（含电池）、基座、脚架若干台，作业调度表，外业观测手簿，小钢尺，铅笔，安装有传输软件和数据处理软件的计算机，数据传输线若干根，便携式存储器。 3、搜集资料 ①广泛收集测区及其附近已有的控制测量成果和地形图资料 a．控制测量资料包括成果表、点之记、展点图、路线图、计算说明和技术总结等。收集资料时要查明施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统和高程基准、施测等级和成果的精度评定。 b．收集的地形图资料包括测区范围内及周边地区各种比例尺地形图和专业用图，主要查明地图的比例尺、施测年代、作业单位、依据规范、坐标系统、高程系统和成图质量等。 c．如果收集到的控制资料的坐标系统、高程系统不一致，则应收集、整理这些不同系统间的换算关系。 （注：本实验采用地科系2013年5月建立的校园控制网资料） ②收集有关GPS测量定位的技术要求 通过参考测量规范，收集有关的测量技术要求。GPS测量规范包括： a．《全球定位系统GPS测量规范》GB/T 18314-2009 b.《工程测量规范》 GB 50026-2007
GPS原理与应用实验题目：GPS单点定位 专业：测绘工程 班级：12-01 学号：2012212600 姓名：王威 指导教师：陶庭叶 时间：2014.11
目录 一、实验目的 (3) 二、实验原理 (3) 三、实验内容 (3) 四、实验效果图 (9) 五、实验总结 (9)
一．实验目的 1.深入了解单点定位的计算过程； 2.加强单点定位基本公式和误差方程式，法线方程式的记忆； 3.通过上机调试程序加强动手能力的培养。 二．实验原理 一个接收机接受三个火三个以上卫星信号，得出卫星坐标和伪距，利用间接平差计算接收机的坐标。 三．实验内容 1.程序流程图 2、实验数据
3、实验程序代码 Private Sub Command1_Click() CommonDialog1.Filter = "TXT files|*.txt|" CommonDialog1.FilterIndex = 1 CommonDialog1.ShowOpen Open https://www.doczj.com/doc/78730176.html,monDialog1.FileName For Input As #1 Do While Not EOF(1) Line Input #1, Text textbuff = textbuff + Text + vbCrLf Loop Close #1 kk = MSFlexGrid1.Rows - 1 Dim a ReDim a(kk - 1) a = Split(textbuff, vbCrLf) For j = 1 To kk For i = 1 To 5 MSFlexGrid1.TextMatrix(j, i) = a(j - 1 + 5 * (i - 1)) Next i Next j For k = 1 To kk MSFlexGrid1.TextMatrix(k, 0) = "第" & k & "个点" Next k MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 1) = "X" MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 2) = "Y" MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 3) = "Z" MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 4) = "伪距" MSFlexGrid1.TextMatrix(0, 5) = "钟差" End Sub
雷达定位与导航 第一节物标的雷达图像 2203. 船用导航雷达的显示器属于哪种显示器__________。 A．平面位置B．距离高度 C．方位高度D．方位仰角 2204. 船用导航雷达发射的电磁波属于哪个波段__________。 A．长波B．中波 C．短波D．微波 2205. 船用导航雷达可以测量船舶周围水面物标的__________。 A．方位、距离B．距离、高度 C．距离、深度D．以上均可 2206. 船用导航雷达显示的物标回波的大小与物标的__________有关。 A．总面积B．总体积 C．迎向面垂直投影D．背面水平伸展的面积 2207. 船用导航雷达发射的电磁波遇到物标后，可以__________。 A．穿过去B．较好的反射回来 C．全部绕射过去D．以上均对 2208. 本船雷达天线海面以上高为16米，小岛海面以上高为25米，在理论上该岛在距本船多远的距离内才能探测得到__________。 A．20米B．20海里 C．20千米D．以上均不对 2209. 本船雷达天线海面以上高度为16米，前方有半径为4海里的圆形小岛，四周平坦，中间为山峰，海面以上高度为25米。当本船驶向小岛时，雷达荧光屏上首先出现的回波是小岛那个部分的回波__________。 A．离船最近处的岸线B．离船最远处的岸线 C．山峰D．A、C一起出现 2210. 本船雷达天线海面以上高度16米，前方有半径为2海里的圆形小岛，四周低，中间为山峰，海面以—上高度为49米门当本船离小岛4海里时，雷达荧光屏上该岛回波的内缘（离船最近处）对应于小岛的__________。 A．山峰B．离船最近的岸线 C．山峰与岸线间的某处D．以上均不对 2211. 对于一个点目标，造成其雷达回波横向扩展的因素是__________。 A．目标闪烁B．水平波束宽度 C．CRT光点直径D．A+B+C
机载雷达与通讯导航复习 1.无线电导航的任务一般包括四个方面：引导运载体沿既定航线航行；确定运载体当前所处的位置及航行参数，包括航向、速度、姿态等实时运动状态；引导运载体在夜间和复杂气象条件下的安全着陆或进港；保证运载体准确、安全地完成航行任务所需要的其他引导任务。 2.导航的分类：观测导航、地磁导航、推算导航，、卫星导航、无线电导航、和组合导航。 3.卫星导航：随着人类航天技术的发展，导航技术也逐步由陆地导航转向卫星导航。卫星导航系统是以人造地球卫星作为导航台的星际导航系统，能为全球的陆海空、宇的各类运载体和其他用户，提供全天候、不间断、高精度、实时的三维位置、速度和时间信息。严格来讲，卫星导航系统属于时间或相位无线电导航系统，但由于它可自成体系，应用广泛且发展迅速，具有替代目前大多数导航系统的能力和趋势。 一般的卫星导航系统主要由三部分组成，即空间的人造卫星、地面监控站和用户接收定位设备。空间部分的卫星需要知道自己的精确位置及具有精密的原子钟，以提供导航的时间基准和空间基准，并按一定的时间周期向用户发布用于导航的参数。为了保证导航精度，必须建立一些能够跟踪卫星运动轨迹和对其进行控制的地面测控基站，以对卫星轨道进行精确测量并预测卫星未来一段时间内的位置误差相关参数，将其注入到卫星中，供卫星在相当长的一段时间内播发或转发。此外，地面控制中心和用户之间也可以通过卫星中继续进行数据通信。用户接收定位设备一般是卫星信号的接受测量及位置解算设备，能够搜索、跟踪并利用卫星的信号和星历来进行定位及进行其他相关处理。 4. 无线电导航特点 无线电导航的特殊优点是：不受时间、气候的限制；精度高，定位精度可以达到10米以内；定位时间短，可以连续、适时的定位；设备简单、可靠；在复杂气象条件下或夜间飞机着陆，无线电导航则是唯一的导航手段。其缺点是：它必须要辐射和接收无线电波，因而易被发现和干扰，保密性不强，在受到自然和人为干扰甚至无法工作；一般需要地面设备配合，因而限制了它的工作区域。
实验一 GPS静态定位数据采集 一、实验目的和要求 1. 练习GPS天线的整平、对中、安装； 2. 练习GPS接收机静态系统配置与连接； 3. 了解GPS接收机静态系统参数设置； 4. 掌握GPS接收机测站信息采集与设置； 5. 熟悉GPS接收机静态数据采集观测信息评价方法 6.通过课程实验，加深对卫星导航定位基本理论的理解，提高综合创新能力。熟练 掌握GPS仪器设备的使用方法，并且能独立完成GPS数据后处理工作，得到可靠的点位坐 标 二.实验仪器 1.华测X90接收机一台 2.脚架一个 3.电池一个 4.基座一个 5.2米钢尺一把 三．实验内容 1.认识华测X90 GPS接收机的各个部件。 2.掌握GPS接收机各个部件之间的连接方法。 3. 熟悉GPS接收机前面板各个按键的功能。 4. 熟悉GPS接收机后面板各个接口的作用。 5.学会使用GPS接收机查看天空GPS卫星的分布状况、PDOP值以及测站经纬度。 6.学会使用GPS接收机采集数据，并给采集的数据编辑文件名；学会GPS接收机天线 高的输入方法。 四.实验步骤 1、GPS接收机安置 a). 作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态，然后再安置天线； b).天线用脚架直接安置在测量标志中心的垂线方向上，对中误差应≤3mm。 天线应整平，天线基座上的圆气泡应居中； c).天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过±5°。对于定向标志不明 显的接收机天线，可预先设置标记。每次应按此标记安置仪器。 d)每时段开机前，作业员应先量取天线高,结束后再量一次天线高，取平均值作为该观测时段的天线高 2.华测GPS X90的使用 a)按下电源键开始观测 b）常按切换键直至切换到静态观测 c）各接受机同时开始观测，观测45分钟左右，关机结束观测任务，整理仪 器
中国民用航空通信导航雷达工作规则 目录 第一章总则 第二章通信的组织与实施 第一节地面业务通信 第二节场移动通信 第三节有线通信 第四节地空通信 第五节航务管理通信 第六节对空广播 第七节机要通信 第八节正常飞行的通信保障 第三章导航和雷达保障的组织与实施 第一节机场导航、航路导航、监视雷达 第二节导航雷达设备的设置和使用 第三节正常飞行的导航雷达保障 第四章专机和特殊情况下飞行的通信导航雷达保障 第一节专机飞行的通信导航雷达保障 第二节特殊情况下飞行的通信导航雷达保障
第五章技术管理 第六章业务管理制度 第七章业务技术培训 第一章总则 第一条民用航空通信导航雷达工作规则是组织与实施民用航空通信导航雷达工作的基本依据。民用航空各级领导、通信导航雷达部门的全体人员和使用通信导航雷达设施的人员都应当遵照执行。 第二条通信导航雷达工作是保障民用航空飞行安全，改善经营管理，提高经济效益的重要手段，必须贯彻“保证安全第一，改善服务工作，争取飞行正常”的方针，主动配合，密切协作，迅速、准确、可靠地为民用航空提供通信导航和雷达服务。 第三条通信导航雷达工作的基本任务： （一）规划并组织民用航空通信导航和雷达设施的建设。 （二）组织与实施民用航空地面之间、地空之间的通信保障。 （三）组织与实施民用航空无线电导航和雷达保障。 （四）组织与实施民用航空通信导航和雷达设备的管理、运行和维修。 （五）组织与实施民用航空通信导航和雷达人员的在职业务训练。 ①根据民航局令第5号，1982年12月21日颁发的《中国民用航空通信导航工作 条例》自施行之日起废止。——编者注第四条民用航空通信导航雷达工作实行统一领导、分级管理的原则。 （一）中国民用航空局（以下简称“民航局”）负责组织领导全国的民用航空通信导航雷达工作，规划民用航空通信导航和雷达设施建设，制定统一的通信导航雷达工作规章制度，规定通信导航和雷达台站人员定额和技术标准，编制全国的通信导航和雷达设施的技术规和技术资料。 （二）中国民用航空地区管理局（以下简称“地区管理局”）、飞行院校负责组织领导本地区的民用航空通信导航雷达工作，组织本地区的通信导航和雷达设施建设，制定本地区的民用航空通信导航雷达工作补充规定，编制和管理本地区的民用航空通信导航雷达技术资料。
导航雷达概念：导航雷达是供探测周围目标位置，以实施航行避让、自身定位等用的雷达。船舶上供探测周围目标位置，以实施航行避让、自身定位等用的雷达。 船上装备雷达始自第二次世界大战期间，战后逐渐扩大到民用商船。国际海事组织(IMO)规定,1600吨位以上的船只须装备导航雷达。导航雷达的一项重要任务是目标标绘，这项任务正逐渐改由自动雷达标绘装置来担任。国际海事组织还规定所有 1万吨位以上的船只逐步装设这种装置。 一般雷达把自身作为不动点表示在平面位置显示器（见雷达显示器）的中心。但在航海中，船舶自身在运动，总是与固定目标或运动目标作相对运动。适应航海环境的雷达，应是真正运动的雷达，须能自动输入船舶自身的航速和航向，数据必须相当准确。 第二次世界大战以后，微波航海雷达的基本结构并无很大的改变，磁控管发射机、高灵敏度接收机、双工器、天线和显示器的工作原理均与以前的相同，但性能和可靠性已经得到改进。应用固态电子技术，使设备的可靠性有了很大的提高。现代航海雷达除磁控管和阴极射线管以外，其他有源电路元件基本上已全部使用晶体管和集成电路。由于电路改进，脉冲宽度已从1～2微秒减至0.1微秒，磁控管峰值功率已从3千瓦提高到50千瓦，从而目标分辨力和灵敏度得到提高。开槽波导天线阵列使天线波束宽度从2°减至0.7°或0.8°，使目标方位辨别能力得到提高。由于这些改进，在40厘米平面位置显示器上可描绘出航线式图像，便于船舶在沿海岸线航行和进出港时标绘。60年代后期，利用小型计算机研制成功自动雷达目标跟踪和估算系统，它能处理雷达视频电压，检测和跟踪目标，测量船舶与目标之间的相对运动，预计目标未来的运动和最接近点，协助驾驶人员采取回避动作。导航雷达和自动雷达标绘装置是航海领域内的重要设备，是驶近陆地、引导船舶出入港口和窄水道的必要设备。 多普勒导航雷达利用多普勒效应测量飞机飞行速度的机载导航雷达，与机上航向设备、导航计算机等组成自主式航位推算多普勒导航系统。 利用多普勒效应测量飞机飞行速度的机载导航雷达，与机上航向设备、导航计算机等组成自主式航位推算多普勒导航系统。多普勒效应用于飞机导航的研究开始于1945年末。随后,美国研制出第一个多普勒导航系统AN/APN-66 。后来很多国家也相继开展多普勒雷达的研制工作。50年代，研制和生产出多种类型和用途的多普勒导航雷达。60年代，多普勒导航雷达在理论、技术和应用上趋于成熟。此后，主要工作是使设备减轻重量、小型化和多功能，提高可靠性和同其他设备组合使用。
GPS G LO NASS单点定位的数据处理 高星伟 葛茂荣 (中国测绘科学研究院 100039) (清华大学土木工程系 100084) 【摘 要】 本文讨论了GPS、GLONA SS及GPS GLONA SS伪距单点定位的数学模型和数据处理方法,分析了定位结果的精度。 GPS和GLONA SS分别是美国和前苏联(现由 俄罗斯负责)研制的全球卫星导航系统,两个系统的 构成、定位原理很相似。目前GPS系统已进入正常 工作阶段,而GLONA SS系统的可用性则有待于进 一步完善。但是GPS的SA和A S措施,使民用用户 的实时定位精度降低到100m,同时GPS系统的21 个卫星覆盖并不能保证在全球范围内实现用户定位 的自主完备性监测RA I M。因此,基于GPS和 GLONA SS两个卫星定位系统的全球导航卫星系统 GN SS是现代定位技术的一个发展方向。与单独的 GPS或GLONA SS系统相比,双卫星定位系统的可 用性、自主完备性和精度都有明显地提高。不管将 GLONA SS作为一个单独的卫星定位系统,还是与 GPS联合构成双卫星定位系统,研究GLONA SS定 位方法,开发GLONA SS或GPS GLONA SS数据 处理软件都是必要的。本文主要讨论GLONA SS及 GPS GLONA SS伪距单点定位问题。通过实际观测 数据的处理,分析和比较了GPS和GLONA SS及 GPS GLONA SS定位的精度。 一、数学模型 尽管GLONA SS与GPS的系统构成、定位原 理相类似,但在具体实现和数据处理上存在一定的 区别。就联合定位的数据处理而言,应考虑两个系统 的坐标系统和时间系统差异,卫星星历表示的差异 和两个系统伪距观测值的精度差异。 GPS系统中使用的是W GS284坐标系统, GLONA SS系统使用的是PZ290坐标系统,进行联 合数据处理时,必须进行坐标转换。坐标转换公式 为[1] x y z W GS284= 1.0-1.9×10-60. 1.9×10-61.00.0 0.00. 01.0 ? x y z PZ290 + 0.0 2.5 0.0 (1) GPS系统采用的是GPS时间(GPST), GLONA SS系统采用的是GLONA SS时间 (GLONA SST)。GPST与U TC相差为整数跳秒, GLONA SST与U TC相差3h。联合数据处理时,除 了要做上述时间系统转换外,还要考虑两个时间系 统可能存在的同步误差。 GPS星历给出的是卫星轨道的Kep ler根数及 其变化参数,GLONA SS星历给出的是卫星在PZ2 90坐标系中给定时刻的位置和速度及日月引力摄 动加速度。GLONA SS卫星坐标要根据卫星运动方 程用数值积分方法得出[2]。 由于在单点定位中一般把SA的影响作为观测 噪声,所以GPS观测模型的精度远远低于 GLONA SS的观测模型,必须考虑两个观测值随机 模型的差异。 根据以上讨论,GPS和GLONA SS单点定位的 观测方程为 v g i=[(x-X g i)2+(y-Y g i)2+(z-Z g i)2]1 2+ c?T g r-O g i,p g i(2) 式中,上标g表示GPS或GLONA SS,下标i为观 测值序号;(x,y,z)为测站的W GS284坐标;(X g, Y g,Z g)为卫星在W GS284坐标系中的坐标, GLONA SS卫星的坐标要用公式(1)转换到W GS2 84坐标系中;?3gp s r为接收机钟差,?3g lonass r为接收机 钟差加GPST与GLONA SST的同步误差;O g i为加 上卫星钟差、大气折射、相对论效应和地球自转改正 的伪距观测值;v g i为观测值噪声;p g i为观测值的权。 将观测方程(2)线性化,得出用于参数估计的线 性观测方程。观测方程中包括测站坐标和接收机钟 差及两个时间系统同步误差五个未知参数,用最小 二乘或滤波方法进行参数估计。 二、数据处理及结果分析 在清华大学主楼的已知点上用A ST ECH公司 的GG24型单频接收机记录了1.5h的观测数据, 采样率设为1s。GG24接收机有24个通道,可同时 8 测 绘 通 报 1999年 第4期
China University of Mining and Technology 《卫星导航定位算法与程序设计》 实验报告 学号： 07122825 姓名：王亚亚 班级：测绘12—1 指导老师：王潜心/张秋昭/刘志平 中国矿业大学环境与测绘学院 2015-07-01
实验一编程实现读取下载的星历 一、实验要求： 读取RINEX N 文件，将所有星历放到一个列表（数组）中。并输出和自己学号相关的卫星编号的星历文件信息。读取RINEX O文件，并输出指定时刻的观测信息。 二、实验步骤： 1、下载2014年的广播星历文件和观测值文件，下载地址如下： ftp://https://www.doczj.com/doc/78730176.html,/gps/data/daily/2014/ 2、要求每一位同学按照与自己学号后三位一致的年积日的数据文件和星历文件，站点的选择必须选择与姓氏首字母相同的站点的数据，以王小康同学为例，学号：07123077，需下载077那天的数据。有些同学的学号365<后三位 <730，则取学号后三位-365，以姜平同学为例：学号10124455，下载455- 365=90 天的数据，有些同学的学号730<后三位<=999，则取学号后三位-730，以万伟同学为例：学号：07122854，则下载854-730 = 124天的数据。可以选择wnhu0124.14n wnhu0124.14o 根据上述要求我下载了2014年第95天的数据，选择其中的wsrt0950.14n和wsrt0950.14o星历文件。指定时刻（学号后五位对应在年积日对应的秒最相近时刻）的观测值信息如张良09123881，后五位23881，取23881-3600*6= 2281秒，6点38分01秒，最近的历元应该是6点38分00秒的数据。根据计算与我最接近的观测时刻为2014年4月5日6点20分30.00秒。 3、编程思路： 利用rinex函数读取星历文件中第14颗卫星的星历数据并输出显示。对数据执行762次循环找到对应的2014年4月5日6点20分30.00秒，并输出观测值。 4、程序运行结果：
雷达定位与导航习题 第一节物标的雷达图像 2203 船用导航雷达的显示器属于哪种显示器。 A．平面位置 B．距离高度 C．方位高度 D．方位仰角 2204 船用导航雷达发射的电磁波属于哪个波段。 A．长波 B．中波 C．短波 D．微波 2205 船用导航雷达可以测量船舶周围水面物标的。 A．方位、距离 B．距离、高度 C．距离、深度 D．以上均可 2206 船用导航雷达显示的物标回波的大小与物标的有关。 A．总面积 B．总体积 C．迎向面垂直投影 D．背面水平伸展的面积 2207 船用导航雷达发射的电磁波遇到物标后，可以。 A．穿过去 B．较好的反射回来 C．全部绕射过去 D．以上均对 2208本船雷达天线海面以上高为16米，小岛海面以上高为25米，在理论上该岛在距本船多远的距离内才能探测得到。 A．20米 B．20海里 C．20千米 D．以上均不对 2209本船雷达天线海面以上高度为16米，前方有半径为4海里的圆形小岛，四周平坦，中间为山峰，海面以上高度为25米。当本船驶向小岛时，雷达荧光屏上首先出现的回波是小岛那个部分的回波。 A．离船最近处的岸线 B．离船最远处的岸线 C．山峰 D．A、C一起出现 2210本船雷达天线海面以上高度为16米，前方有半径为2海里的圆形小岛，四周低，中间为山峰，海面以上高度为49米。当船离小岛4海里时，雷达荧光屏上该岛回波的内缘（离船最近处）对应于小岛的。 A．山峰 B．离船最近的岸线 C．山峰与岸线间的某处 D．以上均不对 2211 对于一个点目标,造成其雷达回波横向扩展的因素是。 A．目标闪烁 B．水平波束宽度 C．CRT光点直径 D．A+B+C 2212 远处小岛上有两个横向分布的陡峰,间距为1海里,海面以上高度均为36米，本船雷达天线海面以上高度为16米，本船离岛至少海里外时,小岛回波将分离成两个回波。 (雷达方位分辨力为6°) A．6 B．9 C．16 D．20 2213 远处小岛上有两个横向分布的陡峰,间距为1海里,海面以上高度均为36米，本船雷达天线海面以上高度为16米，本船驶近该岛海里内时,小岛回波将成为一个回波。(雷达方位分辨力为6°) A．6 B．8 C．16 D．20 2212 本船前方河道入口处两侧有陡山，河口宽度为300米，雷达天线水平波束宽度为1°，本船离河口海里以外时，雷达荧光屏上河口将被两侧陡山回波堵满。 A．7．5 B．9．3 C．10．4 D．6 2215 造成雷达荧光屏边缘附近雷达回波方位扩展的主要因素是。 A．水平波束宽度 B．垂直波束宽度 C．脉冲宽度 D．CRT光点直径 2216 造成雷达荧光屏中心附近雷达回波方位扩展的主要因素是。 A．水平波束宽度 B．垂直波束宽度 C．脉冲宽度 D．CRT光点直径 2217 减小雷达物标回波方位扩展影响的方法是。 A．适当减小增益 B．采用小量程 C．采用X波段雷达 D．A+B+C 2218 哪种操作可减小雷达物标回波方位扩展影响。 A．适当增大扫描亮度 B．适当减小扫描亮度 C．适当减小增益 D．B+C 2219 方法可减小雷达物标回波的失真。 A．调好聚焦 B．将“聚焦”钮顺时针稍稍调偏一些 C．将“聚焦”钮逆时针调偏一些 D．以上均错 2220 造成雷达物标回波径向扩展的因素是。 A．脉冲宽度 B．CRT光点直径 C．目标闪烁 D．A+B+C 2221 造成雷达物标回波径向扩展的主要因素是。 A．脉冲宽度 B．CRT光点直径 C．目标闪烁 D．水平波束宽度 2222 造成雷达图象与物标形状不符的原因是。 A．被高大物标遮挡 B．雷达分辨力差 C．聚焦不佳 D．以上三者都是 2223 造成雷达图象与物标实际形状不符的原因是。 A．CRT光点直径 B．无线水平波束宽度 C．发射脉冲宽度 D．以上都是 2224海图上是连续的岸线，而在雷达荧光屏上变成断续的回波，其原因可能是
实验一：GPS静态测量实验 实验目得：1、掌握天宝GＰS接收机得操作。 2、掌握GPS静态相对定位数据采集方法。 3、掌握卫星预报软件得使用方法。 4、掌握数据传输与后台处理软件得使用方法。 实习任务:对已有控制点进行多时段静态测量 实验步骤: ●放置脚架，对中整平，安置好仪器. ●量取天线高 ●打开接收机电源，接收机跟踪大于4颗以上卫星时,卫星指示灯慢闪；打 开数据记录灯；此时开始记录数据。（注:一定要保证数据记录灯亮，否 则没有记录数据） ●认真填写外业记录表 ●结束测量时，先关闭数据记录灯，再关闭接收机电源。 2、静态数据内业处理 (1）接收机得数据传输 关于外业观测数据得传输，比较特别得就是，Tｒimｂlｅ 5700接收机得数据传输需要安装Ｄａtａ Transfer数据传输软件才能实现传输. (2）将trimble接收机得数据文件转成RINEX格式 安装好Cｏｎｖｅrt tｏRINEＸ软件后,运行，选择好要转换得triｍｂle数据文件，如图:
点击“编辑”,对相关参数进行设置，选择观测方法为“护圏得中心",并根据外业观测记录表，填好初始天线高，点击“改正"即可。设置完成后，就就是进行格式转换了。
（3）HＧO软件,新建项目，选择相应得坐标系统 如图: （4）处理基线观测残差序列图与基线处理 这一个环节，主要就是通过查瞧基线得残差序列图来初步判断该基线得质量好坏。质量控制只作为了解,就是基线解算质量得三个恒量标准,即比率(ｒａｔio)、均方根(RMS).我们主要通过屏蔽某段信号或者某颗卫星得信号来使得ratio值与ＲMS值增大,ratio值越大越好，信号好得话，raｔｉo值一般在5０－100之间。RMS值越小越好,信号好得话,RMS值一般会在0、005左右。如图: 未屏蔽信号前:ratio值为１6,RＭＳ值为0、００６2
GPS原理与应用实验题目： GPS单点定位 专业：测绘工程 班级： 12-01 学号： 00 姓名：王威 指导教师：陶庭叶 时间：
目录 一、实验目的........................................... .. (3) 二、实验原理.............................................. .. (3) 三、实验内容............................................. . (3) 四、实验效果图........................................... . (9) 五、实验总结........................................... .. (9)
一．实验目的 1.深入了解单点定位的计算过程； 2.加强单点定位基本公式和误差方程式，法线方程式的记忆； 3.通过上机调试程序加强动手能力的培养。 二．实验原理 一个接收机接受三个火三个以上卫星信号，得出卫星坐标和伪距，利用间接平差计算接收机的坐标。 三．实验内容 1.程序流程图
2、实验数据 3、实验程序代码 Private Sub Command1_Click() = "TXT files|*.txt|" = 1 Open For Input As #1 Do While Not EOF(1) Line Input #1, Text textbuff = textbuff + Text + vbCrLf Loop Close #1 kk = - 1 Dim a ReDim a(kk - 1) a = Split(textbuff, vbCrLf) For j = 1 To kk
无人机导航定位技术简介与分析 无人机导航定位工作主要由组合定位定向导航系统完成，组合导航系统实时闭环输出位置和姿态信息，为飞机提供精确的方向基准和位置坐标，同时实时根据姿态信息对飞机飞行状态进行预测。组合导航系统由激光陀螺捷联惯性导航、卫星定位系统接收机、组合导航计算机、里程计、高度表和基站雷达系统等组成。结合了SAR 图像导航的定位精度、自主性和星敏感器的星光导航系统的姿态测定精度，从而保证了无人飞机的自主飞行。 无人机导航是按照要求的精度，沿着预定的航线在指定的时间内正确地引导无人机至目的地。要使无人机成功完成预定的航行任务，除了起始点和目标的位置之外，还必须知道无人机的实时位置、航行速度、航向等导航参数。目前在无人机上采用的导航技术主要包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、地形辅助导航以及地磁导航等。这些导航技术都有各自的优缺点，因此，在无人机导航中，要根据无人机担负的不同任务来选择合适的导航定位技术至关重要。 一、单一导航技术 1 惯性导航 惯性导航是以牛顿力学定律为基础，依靠安装在载体(飞机、舰船、火箭等)内部的加速度计测量载体在三个轴向运动加速度，经积分运算得出载体的瞬时速度和位置，以及测量载体姿态的一种导航方式。惯性导航系统通常由惯性测量装置、计算机、控制显示器等组成。惯性测量装置包括加速度计和陀螺仪。三自由度陀螺仪用来测量飞行器的三个转动运动;三个加速度计用来测量飞行器的三个平移运动的加速度。 计算机根据测得的加速度信号计算出飞行器的速度和位置数据。控制显示器显示各种导航参数。惯性导航完全依靠机载设备自主完成导航任务，工作时不依赖外界信息，也不向外界辐射能量，不易受到干扰，不受气象条件限制，是一种自主式的导航系统，具有完全自主、抗干扰、隐蔽性好、全天候工作、输出导航信息多、数据更新率高等优点。实际的惯性导航可以完成空间的三维导航或地面上的二维导航。 2 定位卫星导航 定位卫星导航是通过不断对目标物体进行定位从而实现导航功能的。目前，全球范围内有影响的卫星定位系统有美国的GPS，欧洲的伽利略，俄罗斯的格拉纳斯。这里主要介绍现阶段应用较为广泛的GPS全球定位系统导航。
导航与机载导航设备 课程大纲 课程名称 导航与机载导航设备 教学目的 导航与机载导航设备的课程目的在于使学员掌握正确的导航方法，包括航 图、无线电助航设备和区域导航系统的使用，导航的基本原理，计算方法， 仪表飞行规则（IFR）条件下飞行，并熟悉各种导航设施的使用及机载导 航设备的操作。 教学要求 通过学习导航与机载导航设备课程大纲所规定的内容后，应达到如下标准 和要求: ·理解和掌握导航中地图投影和时区的概念以及 ·理解和掌握航行情报中各类航图的查阅使用方法 ·理解和掌握无线电导航系统的使用方法 ·理解和掌握基本雷达原理和雷达导航方法 ·理解和掌握航路导航的方法 ·理解和掌握区域导航系统基本原理和使用方法 教材 《空中领航学》西南交通大学出版社张焕 《民机通信导航与雷达》西北工业大学出版社马存宝 《航空电子设备》西南交通大学出版社何晓微徐亚军 《飞行员航空理论教程》西南交通大学出版社赵廷渝 《The Aviation Theory Course for Airline Transport Pilot》西南交通大学出 版社李卫东郝劲松何秋钊 结业标准 在航线运输驾驶员理论培训结业综合考试中至少达到80分 课时分配 章节内容课时(共12课时) 一、领航基础 1 二、无线电导航系统 3 三、航图与机场 2 四、基本雷达原理 2 五、航路导航 2 六、区域导航系统 2 内容和要求
第一课领航基础 主要内容： 1)地球及地图 地球知识 a)地球的形状和大小 地理坐标 纬度 经度 b)地球磁场 磁差 磁倾 地磁力 地磁要素的变化 c)航线 航线角和航线距离 大圆航线和等角航线 2)航空地图和地图作业 a)地图三要素 地图比例尺 地图符号 地图投影 b)常用的航空地图 等角正圆柱投影图 极地平面投影图 等角正割圆锥投影（图兰勃特锥体） 高斯—克吕格投影图 c)航空地图的分幅和编号 百分之一世界航图的分幅 地图的编号 3)时间与时区 a)时间的含义及度量 b)时刻种类及其换算 地方时（L T—Local Time） 区时（ZT M—Zone Time） 北京时 世界时（UT）和协调世界时（UTC） 各种时刻的换算 c)日界线 d)日出、日没和天亮、天黑时刻 e)时间的测量 机械航空时钟
测绘工程学院GPS测量原理及应用 实验报告书 实验名称：GPS静态定位数据采集 专业班级：海洋101 姓名：刘健 学号：141003117 实验地点：主楼前 实验时间： 实验成绩：
一、实验目的和要求 1.练习GPS天线的整平、对中、安装； 2.练习GPS接收机静态系统配置与连接； 3.了解GPS接收机静态系统参数设置； 4.掌握GPS接收机测站信息采集与设置； 5.熟悉GPS接收机静态数据采集观测信息评价方法 二、计划与设备 1.实验时数安排为2学时、实验小组由2、4人组成，每小组可分为2个小小组，1人操作仪器，1人记录。 2.每组的实验设备为GPS接收机1台，天线1台、控制器1台、三脚架1支，记录扳1块。 3.每个实验班级。由实验室人员安置GPS接收机1台，供各小组轮流参观试用。 4.实验地点： GPS静态测量操作训练基地 三、方法与步骤 1、GPS接收机安置 （1）NovAtel RT2接收机、THALES /Ashtech Promark-2接收机 a). 作业员到测站后应先安置好接收机使其处于静置状态，然后再安置天线； b).天线用脚架直接安置在测量标志中心的垂线方向上，对中误差应≤3mm。天线应整平，天线基座上的圆气泡应居中； C).天线定向标志应指向正北，定向误差不宜超过±5°。对于定向标志不明显的接收机天线，可预先设置标记。每次应按此标记安置仪 器。 d)每时段开机前，作业员应先量取天线高，由于备有专用测高 尺，则可直接量取标志中心至天线基座天线高测量专用孔位的 距离h下，在关机后再量取一次天线高h下作较核，两次所量天 ，记录在手薄。若互差 线高互差不得大于3mm,取平均值为h 下 超限，应查明原因，提出处理意见并记入测量手薄备注栏中。 已知天线基座天线高测量专用孔至厂方指定天线高部位距离为 ，则天线高按下式计算： h 上 h=h上+h下 天线类型h上(m) 502双频天线0.375
西北工业大学考试试题（卷） 2005 －2006 学年第 2 学期 开课学院 航空学院 课程 民机通信导航与雷达 学时 54 考试日期 2006-7-10 考试时间 2 小时 考试形式（闭开）（B A ）卷
三、试画出两次变频超外差式接收机的原理方框图(10分) Fi 高频放大器变频器I 中频放大器I 变频器II 中频放大器II 本振f1本振f1 监测器低通滤波器音频放大器功率放大器音响设备 四、试分析反向自动增益控制电路的工作原理(15分) 自动增益控制电路产生的正极性AGC 电压，加到受控级的基极，以控制发射极电流e I 。当外来信号增强时，正的AGC 控制电压加大，受控极的基极-发射极正向偏置减小，使e I 减小，；反之，当信号减弱时，AGC 电压也减小，从而使e I 加大，达到控制增益的目的。 五、试画出甚高频通信系统的组成原理框图(10分)
六、参考题六图画出识别码为7162和7600的应答脉冲串图。(15分) 题六图 1、7162的应答脉冲串图： 7 1 6 2 A1 A2 A4 B1 B2 B4 C1 C2 C3 D1 D2 D4 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 F1A1C2A2C4A4X B1D1B2D2B4D4F2SPI 2、7600的应答脉冲串图: 7 1 6 2 A1 A2 A4 B1 B2 B4 C1 C2 C3 D1 D2 D4 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 F1C1A4C2A2C4A4X B1D1B2D2B4D4F2SPI 七、试说明频率合成器实现频率合成的方法。说明直接合成法与间接合成法各有什么特点(15分) 频率合成，就是设法把石英晶体震荡器的频率稳定度、准确度高的优点和LC震荡器改变工作频率方便的优点结合起来，利用合成的方法，形成高稳定度的频段信号源。 直接合成法的特点：具有输出频率稳定、可靠等优点，但电路要使用较多的混频器、分频器及滤波器，因而体积大，成本高，且使用较多的混频器容易影响频率
雷达定位与导航 第一节物标得雷达图像 2203、船用导航雷达得显示器属于哪种显示器＿___＿_____。 Ａ.平面位置 B.距离高度 C．方位高度D。方位仰角 220４、船用导航雷达发射得电磁波属于哪个波段__＿____＿__。 Ａ.长波Ｂ.中波 C。短波D。微波 2２0５、船用导航雷达可以测量船舶周围水面物标得＿____＿____. A.方位、距离Ｂ.距离、高度 C．距离、深度 D.以上均可 ２206、船用导航雷达显示得物标回波得大小与物标得________＿_有关。 A.总面积 B.总体积 C。迎向面垂直投影D。背面水平伸展得面积 ２207、船用导航雷达发射得电磁波遇到物标后，可以_＿＿＿___＿__。 A。穿过去B．较好得反射回来 C．全部绕射过去Ｄ。以上均对 ２208、本船雷达天线海面以上高为16米,小岛海面以上高为2５米，在理论上该岛在距本船多远得距离内才能探测得到_＿___＿_＿_＿. A．２０米Ｂ。2０海里 C.20千米 D.以上均不对 2２0９、本船雷达天线海面以上高度为１6米,前方有半径为４海里得圆形小岛，四周平坦,中间为山峰,海面以上高度为25米。当本船驶向小岛时，雷达荧光屏上首先出现得回波就是小岛那个部分得回波_____＿__＿_。 Ａ．离船最近处得岸线B．离船最远处得岸线 C。山峰D．A、C一起出现 2210、本船雷达天线海面以上高度16米,前方有半径为2海里得圆形小岛,四周低，中间为山峰,海面以—上高度为49米门当本船离小岛4海里时，雷达荧光屏上该岛回波得内缘(离船最近处)对应于小岛得_____＿＿＿__。 A．山峰B。离船最近得岸线 C。山峰与岸线间得某处D．以上均不对 ２２１1、对于一个点目标,造成其雷达回波横向扩展得因素就是___＿＿_＿___。 A．目标闪烁B。水平波束宽度 C．CRＴ光点直径 D.Ａ＋B+C 22１2、远处小岛上有两个横向分布得陡峰，间距为１海里，海面以上高度均为36米，本船雷达天线海面以上高度为１6米，本船离岛至少__＿__＿__＿_海里外时，小岛回波将分离成两个回波. Ａ.6 B。9 Ｃ．16 D。2０ 22１３、远处小岛上有两个横向分布得陡峰，间距为1海里，海面以上高度均为36米，本船雷达天线海面以上高度为1６米，本船驶近该岛＿_＿______＿海里内时,小岛回波将成为一个回波。 A.6 B.8C．16 D.20 22１4、本船前方河道人口处两侧有陡山,河口宽度为30０米,雷达天线水平波束宽度为１°,本船离河口＿_________海里以外时，雷达荧光屏上河口将被两侧陡山回波堵满。 A。７、5 B．9、3 C．10、4 D．６ 2215、造成雷达荧光屏边缘附近雷达回波方位扩展得主要因素就是_____＿＿__＿. A。水平波束宽度B。垂直波束宽度 C。脉冲宽度D．CRT光点直径 221６、造成雷达荧光屏中心附近雷达回波方位扩展主要因素就是__________. Ａ.水平波束宽度Ｂ。垂直波束宽度
实验一：GPS静态测量实验 实验目的：1、掌握天宝GPS接收机的操作。 2、掌握GPS静态相对定位数据采集方法。 3、掌握卫星预报软件的使用方法。 4、掌握数据传输与后台处理软件的使用方法。 实习任务：对已有控制点进行多时段静态测量 实验步骤： ●放置脚架，对中整平，安置好仪器。 ●量取天线高 ●打开接收机电源，接收机跟踪大于4颗以上卫星时，卫星指示灯慢闪； 打开数据记录灯；此时开始记录数据。（注：一定要保证数据记录灯亮，否则没有记录数据） ●认真填写外业记录表 ●结束测量时，先关闭数据记录灯，再关闭接收机电源。 2. 静态数据业处理 （1）接收机的数据传输 关于外业观测数据的传输，比较特别的是，Trimble 5700接收机的数据传输需要安装Data Transfer数据传输软件才能实现传输。 (2)将trimble接收机的数据文件转成RINEX格式 安装好Convert to RINEX软件后，运行，选择好要转换的trimble数据文件，如图：
点击“编辑”，对相关参数进行设置，选择观测方法为“护圏的中心”，并根据外业观测记录表，填好初始天线高，点击“改正”即可。设置完成后，就是进行格式转换了。
（3）HGO软件，新建项目，选择相应的坐标系统 如图： (4)处理基线观测残差序列图和基线处理 这一个环节，主要是通过查看基线的残差序列图来初步判断该基线的质量好坏。质量控制只作为了解，是基线解算质量的三个恒量标准，即比率（ratio）、均方根（RMS）。我们主要通过屏蔽某段信号或者某颗卫星的信号来使得ratio 值和 RMS值增大，ratio值越大越好，信号好的话，ratio值一般在50-100之间。RMS值越小越好，信号好的话，RMS值一般会在0.005左右。如图:
爱迪森GPS安全预警系统使用说明 一、预警系统主界面说明 进入预警系统后，显示主界面（如图1-1）。 （图1-1） （1）显示当前可用卫星数 （2）显示前方照相点限速值 （3）显示当前位置距离拍照点大致距离。 （4）当前时间（北京时间） （5）当前日期 （6）显示当前程序和数据版本号 （7）点击退出预警系统 （8）预警声音开关 （9）爱迪森品牌LOGO （10）指针指向当前实际速度 （11）点击启动导航A（设置路径必须正确根据自已设置的路径进入相关地图） （12）点击启动导航B（设置路径必须正确根据自已设置的路径进入相关地图） （13）指针指向当前行驶方向（电子罗盘） （14）数字显示当前行驶速度 （15）显示当前雷达侦测到的雷达信号 （16）点击进入新建坐标（收到卫星信号才可操作） （17）点击进入修订坐标（收到卫星信号，并且有警示点才可操作） （18）点击进入预警设置 （19）行驶记录 二、预警功能
1. GPS电子预警系统常见术语说明 起报点：遇到有警示点时语音开始播报提示的那个地点称起报点，即整个警示过程的开头。 照相点：也称PASS点，多指电子监控或闯红灯拍照的点，也是整个警示过程的结束点。但照相点不一定照相，也指易肇事路段、加油站、学校路段等其它安全警示点。 X，K，KA，KU频段：指各种不同频率的雷达信号。 2.预警过程 GPS车载电子预警系统根据GPS卫星定位汽车方位，经过安全警示点附近时（起报点）提前给出相应提示。根据限速公里数及路况，提前200-1000米开始播报语音，并且在屏幕上显示当前点距警示点倒计距离，离警示点50-100米时再次提示，经过警示点后（照相点）给出语音提示，警示过程结束。语音播报内容详见表2-1。 语音播报响声及警告内容 功能介绍提示语音及含义 固定测速叮叮叮叮——前方固定测速，限速XX公里 闯红灯拍照叮叮叮叮——前方闯红灯拍照，限速XX公里 高架桥上测速叮叮叮叮——前方高架桥上测速，限速XX公里 流动测速区叮叮叮叮——前方流动警车经常出没路段，限速XX公里 镭射测速叮叮叮叮——侦测到雷达信号，XX频段 电子监控叮叮叮叮——前方有电子监控 压线拍照叮叮叮叮——前方压线拍照 单向道叮叮叮叮——前方为单向道 加油站叮叮叮叮——前方有加油站 收费站叮叮叮叮——前方有收费站 休息站叮叮叮叮——前方有休息站 隧道叮叮叮叮——前方有隧道 学校路段叮叮叮叮——前方学校路段 易肇事路段叮叮叮叮——前方易肇事路段 铁路道口叮叮叮叮——前方铁路道口 禁止停车叮叮叮叮——前方临时停车禁止路段 公交专用道叮叮叮叮——前方为公交专用车道监控路段 快到照相点当——当—— 通过照相点咕~咕— （表3-1） 三、预警系统设置 点击主界面上（19）的位置，进入功能设置界面（如图3-1）