1脉冲星 科学是由理论和实验(对天文学来说是观测)来建立的，二者相互映照，时而这个领先，时而那个获胜。中子星是理论预言领先于观测发现的最美妙事例之一。 杰姆斯·查德威克(James Chadwick)爵士1932年在实验室里发现中于并获得1935年的诺贝尔奖。据说著名的俄国物理学家列夫·朗道(Lev Landau)和他的小组在发现中子后马上预测存在一种完全由中子组成的星，不幸的是，朗道没有立即发表自己的预测。两年后，两位密切注意粒子物理学发展的美国天体物理学家摘取了果实。由与白矮星类比而受到启发(拉尔夫·富勒提出白矮星是以电子简并压来支撑自身重量)，弗里兹·兹维基和瓦尔特·巴德建议，中子能产生一种简并压，并能支持质量超过钱德拉塞卡极限的恒星残骸。他们俩对1054年超新星的遗迹蟹状星云很有兴趣，星云中心有一个萎缩的天体，但不是白矮星。 第二次世界大战爆发前不久，罗伯特·奥本海默(Robert OPPenheimer，后来的原子弹之父)和沃尔科夫(G·V olkofD提出了一种严格意义上的中子星理论。他们特别证明，对于质量与太阳相当的恒星，简并中子的流体静力学平衡是可以实现的。 他们的工作被天文界客气地置之一旁。卡米尔·弗拉马里昂(Camme Nammaho…著名的《普通天文学》于1955年出版，在这本(首先激起我对天文学的热爱的)书中，仅有几行字提到兹维基的革命性理论，并说“这是些不可能由观测检验的含糊思想”。观测检验不得不再等待12年。 1.1空中灯塔 我在这儿搞一项新技术来拿博士学位，可一帮傻乎乎的小绿人却选择了我的天线和我的频率未同我们通讯。 ——乔丝琳·贝尔(Jocelyn Bell) 1967年，剑桥大学一名年轻研究生乔丝琳·贝尔，从她的导师安托尼·休伊斯(Antnony Hewish)那里接受了一项任务，检查和改进用于测量遥远射电源辐射的
脉冲星自主导航概述 杨廷高1，南仁东2，金乘进2，甘恒谦2 (1 中科院国家授时中心陕西省临潼 710600) (2 中科院国家天文台北京 100012) 摘要 摘要：脉冲星自转非常稳定，可以用作时间标准，许多脉冲星的空间位置、自行、距离、自转周期及导数、自转的初始相位等天体测量和天体物理参数都被精确测定。 由于脉冲星能够同时提供时间信号和空间位置坐标，利用空间脉冲星网络的导航系统的开发研究受到重视。 除甚长基线干涉测量之外，空间飞行器导航的传统方法只在沿飞行器的视线方向提供高精度，且当太阳位于空间飞行器与地球中间时根本无法实现导航。 安装在空间飞行器上的脉冲星导航系统能够实现飞行器的自主导航，能给出空间飞行器相对于太阳系质心的三维坐标和飞行速度。 射电脉冲星自主导航系统只适用于载荷量大的空间飞行器，而X射线脉冲星未来的适用范围可能非常广阔。 讨论了脉冲星钟的模型和脉冲星导航系统的框架结构，介绍了脉冲星导航的基本原理和算法。 目前，已发现射电脉冲星约1750颗，X射线脉冲星50余颗。 利用脉冲星钟模型能高精度地预报脉冲星脉冲到达太阳系质心的时间，即在任何时刻，脉冲星相当于太阳系质心的相位是可以预报的。 在空间飞行器上测量脉冲星脉冲的到达时间(即脉冲星自转相位测量)所得到的相位与该脉冲星相对于太阳系质心的相位(脉冲星钟预报的相位)之间的差值包含有空间飞行器的位置信息。 通过空间飞行器上脉冲星导航系统对多颗脉冲星的计时观测(相位测量)，就能解算出观测时刻空间飞行器相对于太阳系质心的位置坐标。 指出脉冲星导航系统采用的脉冲星探测器的性能决定了脉冲星相位的测量精度，这也是影响空间飞行器位置解算精度的关键因素。脉冲星导航观测采用的原子钟如果足够稳定，则空间飞行器位置的算法可以简化。 在 脉冲星导航系统计时观测接近微秒(sμ)量级时，脉冲星视差、Shapiro和 Einstein延迟的影响是不可忽略的。 对于这样的脉冲星导航系统开发设计中的关键技术和应该进一步研究的主要问题进行了初步分析和讨论。 关键词 脉冲星—脉冲星钟—空间飞行器—定位导航 1 引言 脉冲星自转非常稳定，可以用作时间标准[1-3]。 由于脉冲星能够同时提供时间信号和空间位置坐标，利用空间脉冲星网络的导航系统的开发研究受到重视[4,5]。 安装在空间飞行器上的脉冲星导航系统能够实现飞行器的自主导航，不需要庞大地面系统的支持，更具有安全性。目前，已发现射电脉冲星约1750颗，X射线脉冲星50余颗。并且，脉冲星的搜寻工作正在深入开展，有望发现更好、
目录 摘要 (i) Abstract ................................................................................................................ i i 第一章绪论 (1) 1.1 航天器自主导航概述 (1) 1.1.1 自主导航的定义及特点 (1) 1.1.2 航天器对自主导航技术的需求分析 (1) 1.1.3 航天器自主导航系统分类及发展概况 (2) 1.2 X射线脉冲星导航的发展概况 (4) 1.2.1 X射线脉冲星导航的基本概念 (4) 1.2.2 脉冲星参数测定及相关理论的研究进展 (5) 1.2.3 脉冲星导航理论的研究进展 (10) 1.2.4 X射线脉冲星导航试验及研究计划 (13) 1.3 本文的研究思路 (14) 第二章X射线脉冲星导航的相关理论 (18) 2.1 时空参考系 (18) 2.1.1 坐标系统 (18) 2.1.2 时间系统 (19) 2.2 计时模型 (22) 2.2.1 时间相位模型 (22) 2.2.2 时间转换模型 (23) 2.3 脉冲TOA计算方法 (25) 2.3.1 X射线脉冲星信号模型 (25) 2.3.2 基于历元折合的信号处理方法 (26) 2.3.3 直接利用光子TOA的信号处理方法 (28) 2.4 基于脉冲星观测的航天器定位基本原理 (28) 2.5 航天器轨道动力学 (30) 2.5.1 近地航天器轨道动力学 (30) 2.5.2 深空探测器轨道动力学 (30) 2.5.3 轨道状态转移矩阵计算 (30) 2.6 非线性滤波理论 (31) 2.6.1 扩展Kalman滤波 (32) 2.6.2 无迹Kalman滤波 (33)
24932脉冲星
24932 脉冲星 脉冲星概述：脉冲星(Pulsar)，又称波霎，是中子星的一种，为会周期性发射脉冲信号的星体。 脉冲星人们最早认为恒星是永远不变的。而大多数恒星的变化过程是如此的漫长，人们也根本觉察不到。然而，并不是所有的恒星都那么平静。后来人们发现，有些恒星也很"调皮"，变化多端。于是，就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字，叫"变星"。 脉冲星，就是变星的一种。脉冲星是在1967年首次被发现的。当时，还是一名女研究生的贝尔，发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。经过仔细分析，科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号，人们就把它命名为脉冲星。 脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始，人们对此很困惑，甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。据说，第一颗脉冲星就曾被叫做"小绿人一号"。 经过几位天文学家一年的努力，终于证实，脉冲星就是正在快速自转的中子星。而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。 蟹状星云脉冲星的X射线/可见光波段合成图像 正如地球有磁场一样，恒星也有磁场；也正如地球在自转一样，恒星也都在自转着；还跟地球一样，恒星的磁场方向不一定跟自转轴在同一直线上。这样，每当恒星自转一周，它的磁场就会在空间划一个圆，而且可能扫过地球一次。
那么岂不是所有恒星都能发脉冲了?其实不然，要发出像脉冲星那样的射电信号，需要很强的磁场。而只有体积越小、质量越大的恒星，它的磁场才越强。而中子星正是这样高密度的恒星。 另一方面，当恒星体积越大、质量越大，它的自转周期就越长。我们很熟悉的地球自转一周要二十四小时。而脉冲星的自转周期竟然小到0.0014秒！要达到这个速度，连白矮星都不行。这同样说明，只有高速旋转的中子星，才可能扮演脉冲星的角色。脉冲星 这个结论引起了巨大的轰动。因为虽然早在30年代，中子星就作为假说而被提了出来，但是一直没有得到证实，人们也不曾观测到中子星的存在。而且因为理论预言的中子星密度大得超出了人们的想象，在当时，人们还普遍对这个假说抱怀疑的态度。 脉冲星及其伴星直到脉冲星被发现后，经过计算，它的脉冲强度和频率只有像中子星那样体积小、密度大、质量大的星体才能达到。这样，中子星才真正由假说成为事实。这真是本世纪天文学上的一件大事。因此，脉冲星的发现，被称为二十世纪六十年代的四大天文学重要发现之一。 脉冲星是20世纪60年代天文的四大发现之一。至今，脉冲星已被我们找到了不少于1620多颗，并且已得知它们就是高速自转着的中子星。 脉冲星有个奇异的特性--短而稳的脉冲周期。所谓脉冲就是像人的脉搏一样，一下一下出现短促的无线电讯号，如贝尔发现的第一颗脉冲星，每两脉冲间隔时间是1.337秒，其他脉冲还有短到0.0014秒(编号为PSR-J1748-2446)的，最长的也不过11.765735秒(编号为PSR-J1841-0456)。那么，这样有规则的脉冲究竟是怎样产生的呢? 天文学家已经探测、研究得出结论，脉冲的形成是由于脉冲的高速自转。那为什么自转能形成脉冲呢?原理就像我们乘坐轮船在海里航行，看到过的灯
汽车导航系统产品营销话术精品业务部 20xx年6月帝豪车载多媒体导航系统营销总话术：推出帝豪导航系统的目的是以“最高增配、最优性价比”为出发点，全面提升车载舒适、娱乐装备，彻底超越竞争品牌为基本思想，满足顾客以豪配及以下车型的价格获得最高级配置车才有的尊贵享受！问：是否有质量保证？答：导航系统吉利公司主导下定向研发的，根据远景用户追求前卫、个性的消费特征对导航多媒体进行针对性开发。经吉利研究院产品质量认证体系的检验，完全符合整装质量要求，对此产品具有充分的信心。同时亦对此做出两年内质量保修承诺。问：保修政策是怎样的？答：帝豪导航仪实行两年内质量保修承诺，对于导航系统出现的任何问题可直接联系帝豪服务站给予免费维修。注：出现质量问题后，由服务站拨打供应商的400-830-7916导航客服电话，要求供应商的服务人员到站维修，并同时与车主预约好时间。如有对供应商服务的投诉请联系精品业务部销售专员陈小倩（0571‐87766574）、许志（0571‐28136551）。问：导航地图升级是怎样的？答：根据吉利销售公司的统一政策为两年内免费升级两次。在规定时间内由厂家发放免费升级卡，服务站联系车主前来升级。两年后客户可在服务站进行付费升级。问：保修政策为什么不能与整车享受保修？答：这个产品是吉利公司主导下由专业研发公司负责设计并OEM生
产的，实现的功能多，而作为增配准装用品，在产品品质稳定、质量可靠，用户利益得到全面保障的前提下，为尽量缩减增配成本达到降低整车销售价格，让用户真正体会到增配不加价（反而降价）的销售策略，所以不参加整车保修政策。除按国家电子产业的保修政策两年规定执行。当然，我们亦可以按整车保修期限对多媒体系统整机进行质保，但由此产生的费用势必会加在整车价格之内，加重顾客的负担。问：市场上的导航更便宜，我为啥要买你们的？答：非经吉利公司认证的导航仪无法得到4S店和特约维修站的售后服务，而且质量无法保证，即使有些在您购买时有售后服务承诺，但真正出了问题您却无法找到服务点，或他们无法给您提供及时、正规的服务。更重要的是导航仪属于电器类产品，需要与整车电路进行连接，如果您自行安装了非吉利认证的导航仪，而且由于安装该导航仪后引起了电路等方面的故障，我们是无法给您提供索赔保修的。因此我们希望您能为了安全与保修考虑选用4S店提供的经吉利认证的导航仪。问：帝豪EC7导航多媒体系统与其他车型的导航 DVD有何区别？答：目前，国内市场上常见的车载导航DVD整机是以DVD单片机为主，外挂GPS导航盒。市面上多数导航系统没有完成同一操作系统的整合，且无法满足质量保证。它的CPU处理数据的速度极低而且主机上没有操作系统，因而整机兼容性较差！帝豪EC7导航
收稿日期:2004 07 14 作者简介:刘俊丽(1972 ),女,毕业于黑龙江大学计算数学及其应用软件专业,黑龙江省黑河学院计算机系讲师,从事计算机教学工作。 分布式系统中容错技术导论 刘俊丽 (齐齐哈尔大学黑河学院,齐齐哈尔164300) 摘 要 本文讲述的是分布计算系统出现部分失效的时候,系统应该能自动从失效中恢复过来,并且不会对整个系统的性能产生严重的影响。 关键词 分布式系统;故障;失效;容错 Abstract The article is abou t the fault tolerance that the system can recover from the crash automatically and won t have a serious influence on the function of the whole system. Key words the distribu ted system;the crash;the failure;the fault tolerance 中图分类号 TP392 文献标识码 A 文章编号 1008-0821(2004)10-0223-03 分布计算系统区别于单机系统的一个特点是在分布式系统中存在着部分失效的情况。当分布式系统某个部件出现问题的时候就发生了部分失效。虽然部分失效对分布式系统的性能有一定的影响,但同时,它应该不会影响分布式系统中整个应用程序的正确执行。相反,在单机系统中,如果系统中的一个关键部件出现问题,整个应用程序就无法继续执行。 分布计算系统的一个重要设计目标是当系统中出现部分失效的时候,系统应该能自动从失效中恢复过来,并且不会对整个系统的性能产生严重的影响。故此在这里我们讨论分布计算系统中的容错技术。 容错是计算机科学中一个重要的研究领域。首先介绍与故障处理有关的一些基本概念和分布计算系统中的故障模型。关于分布计算系统中容错的一些非常有用而详细的介绍可以参见文献[J ALOTE,1994]。 1 基本概念 分布计算系统应该是一个可信赖的系统(dependable system),容错是与可信赖系统紧密相联系的一个概念。分布计算系统的可信赖性(dependability )包括如下几个方面[KOPETZ,1993]: 1 1 可用性(availability) 可用性反映的是系统随时可被用户使用的特性。也就是说,在任何给定的时刻用户都可以使用此系统正确地执行用户给定的任务。 1 2 可靠性(reliability) 可靠性指的是在错误存在的情况下,系统持续服务的能力。尽管可靠性和可用性容易混淆,但它们并不是同一个概念。可靠性反映的是一段时间的特性,而可用性反映的是某个时刻的特性。高可靠性系统能够持续运行一个相当长的时间而不会中断。如果一个系统,每个小时都有并 且仅有1毫秒时间失效,那么它的可用性可达99 9999%,但是它仍然是一个高度不可靠的系统。同样地,如果一个系统从来不崩溃,但是在8月份中,有2个星期的假期需要关机,这个系统是高可靠性的系统,但是它的可用性只有96%。 1 3 安全性(safety) 安全性指的是在系统出现暂时错误的情况下,不出现灾难性后果的能力。例如核电厂的控制系统和宇宙飞船的控制系统要求具有很高的安全性。 1 4 可维护性(maintainability) 可维护性指的是系统一旦出现故障,系统易于修复的能力。高可维护性的系统意味着具有高的可用性。对于高可维护性系统来说,要求它具有自动检测错误和自动修复的能力。 1 5 保密性(security) 保密性要求系统资源不被非法用户访问。 系统失效指的是系统不能提供它所固有的服务功能。例如,分布式系统是为用户提供一系列服务的,但其中某一个服务或某些服务功能不能完全正确提供时,就说系统失效了。 一般来说,从错误的时间特性来看,错误可分为暂时性的(transient)、间歇性的(intermittent)和永久性的(per manent)。暂时性的错误一旦发生之后就会消失,当相关的操作重复执行之后,错误就消失了。间歇性的错误是一会儿出现,一会儿又消失的错误,这种错误是十分令人烦恼的一种错误,因为它十分难于诊断。永久性错误是一种持续性错误,这种错误一旦出现,将会长时间存在,直到出现错误的部件被修复为止。像集成芯片被烧坏、软件缺陷、磁盘磁头损坏等都是永久性错误。 223 2004年10月第10期October 2004No .10 现代情报 情报纵横
汽车导航系统 即车载GPS导航系统，其内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，结合储存在车载导航仪内的电子地图，通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配，进行确定汽车在电子地图中的准确位置，这就是平常所说的定位功能。在定位的基础上，可以通过多功能显视器，提供最佳行车路线，前方路况以及最近的加油站、饭店、旅馆等信息。假如不幸GPS信号中断，你因此而迷了路，也不用担心，GPS已记录了你的行车路线，你还可以按原路返回。当然，这些功能都离不开已经事先编制好的使用地区的地图软件。 如何选购 1.地图设计要人性 硬件是基础，软件是灵魂，GPS导航仪的“灵魂”包括两个方面——软件引擎和地图数据，这两者是导航仪能否把你带到目的地的关键所在。电子导航地图是GPS导航仪赖以工作的另一个重要组件，电子导航地图的正确与否就直接决定了车主能否更快捷、更轻松地到达目的地。在当前的市场上，不论是国产还是完全进口，车载GPS产品内置的地图无非都是国内仅有的几个图商的资源，质量也是参差不齐。一般来说，正规品牌的GPS导航仪都会提供一年的免费更新，或者按次数计算，支持2次左右的免费更新服务。而在此之后更新地图就需要缴纳一定费用，一般来说GPS图商的地图更新维持在半年一次的水平，也有一些厂商每三个月更新一次数据，更新一次的费用在两百元左右。 2.搜星定位要快捷 作为导航产品，消费者最关心的当属它的收星能力，即信号接收能力。目前市场上销售的车载GPS大多数都会采用SiRFStarIII第三代芯片，这类芯片的优势是在有遮挡和天气情况恶劣的情况下可以捕捉和跟踪信号、减轻高楼林立带来的的信号干扰。此外，芯片的好坏还直接关系到计算路径时快捷准确的好坏。去同一个目的地，芯片的不同可能会出现不同的路线，而我们需要的是最佳路线。购买大品牌的产品不仅本身质量有保证，同时也可以享受一定年限的免费升级服务。选品牌其实也是在选售后，对于GPS导航产品来说，后续的服务问题更为重要，因为地图是在实时更新的。不同的厂商，获取地图数据的来源不同，免费的更新方式也有多种多样。购买时做好了解，可以避免使用后一些不避免的麻烦。此外，开机速度和反应速度都是重要参数，由于开车时要时刻注意安全并且汽车在高速行进中，因此速度快可以提升车辆导航的精确度，同时也可以节约使用者的操作时间，省时更省心。 3.导航要注重实用性
脉冲星的发现和意义
北京大学天文系 乌鲁木齐天文站 吴鑫基
脉冲星的四大发现
? 1967年贝尔和休伊什发现脉冲星 确认中子星的存在 ? 1974年赫尔斯和泰勒发现脉冲星双星系统 间接验证引力波的存在 ? 1982年贝克和库尔卡尼发现毫秒脉冲星 确认X射线双星与脉冲星的演化关系 ? 1992年沃斯赞和弗雷尔发现脉冲星的行星 人类发现的第一个太阳系外的行星系统
一，中子星的预言
1，中子星的预言： 1932年，发现中子后预言，中子星存在 1939年, 提出中子星的结构 1934年，提出超新星爆发可以产生中子星 1967年，指出蟹状星云中有一颗自转的磁 中子星
2 ，脉冲星主要产生于超新星爆发: 2，脉冲星主要产生于超新星爆发:
塌缩质量超过 1.4太阳质量，形成中子星 塌缩质量超过1.4太阳质量，形成中子星
角动量守恒 磁通量守恒 . 磁通量守恒.
3，中子星形成的三个阶段
第一步：中子化过程 ? ? 原子核中的中子越来越多； 密度大于106克/厘米3 时，核外电子的能量
大，可打进原子核，高能电子打入原子核， 和质子相碰，形成一个中子和一个中微子 （即发生逆β衰变反应）。 ? 反应后，原子核中少了一个质子，多了一个 中子，这个元素变为另一种元素。
第二步：自由中子发射过程 当原子核中的中子越来越多，中子的能量大 到一定程度时，中子就有可能跑出原子核。 条件：密度达到或超过4 x1011克/厘米3。 第三步：原子核破裂形成中子流体 当密度超过1014克/厘米3以后，原子核便完 全离解，其中的质子和电子相碰变为中子，成 为中子的海洋。但是中子星内还存在着很少量 的质子和电子。
技术开发与应用 组合导航技术的发展趋势 曾伟一1 林训超2 曾友州3 贺银平4 (1.2.3.4.成都航空职业技术学院,四川成都610100) 收稿日期:2011-01-10 作者简介:曾伟一(1956 ),男,四川省成都市人,副教授,主要研究方向为电气自动化和微机控制技术。 摘 要:本文揭示了组合导航技术的优越性,论述了组合导航的关键技术,对硅微惯性测量单元的发展和应用情况进行了介绍,指出GNSS/INS 组合中松耦合、紧耦合与深耦合方式的技术特点,展望了耦合技术未来发展方向。 关键词:组合导航 卫星导航 惯性导航 中图分类号:TN967 2 文献标识码:B 文章编号:1671-4024(2011)02-0041-04 Development Tendency of Integrated Navigation Technology ZE NG Weiyi 1,LIN Xunchao 2,ZE NG Youzhou 3,HE Yinping 4 (1.2.3.4.Chengdu Aeronautic Vocational &Technical College,Chengdu,Sichuan 610100,China) Abstract This paper analyzes the advanta ges of integrated navigation technique and the key inte grated navigation technology,presents the development and application of measuring units of silicon micro inertia,points out the techniques of loose coupling,tight coupling and deep c oupling in the combination of GNSS and INS and prospects the development tendenc y of c oupling technology. Key Words integrated navigation,GNSS,I NS 组合导航是采用两种或两种以上导航系统,形成的性能更高、安全性和可靠性更强的导航方式。可与GNSS 进行组合导航的技术有I NS 、多普勒雷达、天文导航、气压高度表、磁力计等。目前世界上应用最为广泛、性能最优、自主性最强的组合导航为卫星导航系统和惯性导航系统的组合,该组合系统主要利用卫星导航系统的长期稳定性与适中精度,来弥补I NS 的误差随时间传播或增大的缺点,同时再利用I NS 的短期高精度来弥补卫星导航接收机在受干扰时误差增大或遮挡时丢失信号等的缺点,提高卫星导航的动态性能和抗干扰能力和卫星的重新捕获能力,从而实现完整的高精度、高可靠性、高稳 定性、高适用性、持续全天候的导航,广泛应用于海、陆、空、天各领域,包括飞机、轮船、车辆、机器人等的 导航。组合导航技术已成为目前世界上最先进的、全天候、自主式制导技术,也是导航技术最具有应用前景的发展方向[1] 。本文针对未来组合导航定位领域的关键技术的发展趋势和面临的挑战进行了论述。 一、惯性器件发展趋势与面临的挑战 惯导系统的误差源包括陀螺和加速度计的器件误差、系统初始对准误差和导航解算中采用的重力场模型误差等,器件误差为大多数系统的主要误差源 [2] 。 41 成都航空职业技术学院学报Journal of Che ngdu Aeronauti c Voc atio na l a nd Te chni cal Col lege 2011年06月第2期(总第87期)Vol.27No.2(Serial No.87)2011
一.名词解释. 1.导航,导航系统及常用导航方法.(书P1) 导航:将航行体从起始点导引到目的地的技术方法. 导航系统:能够向航行体的操纵者或控制系统提供航行体位置,速度,航向等即时运动状态的系统. 常用导航方法:①航标方法.②航位推算法.③天文导航.④惯性导航.⑤无线电导航.⑥卫星定位导航. 2.航位推算导航.(书P1) 航位推算导航:从一个已知坐标位置开始,根据航行体在该点的航向,航速和航行时间,推算下一时刻的坐标位置的导航过程和方法. 优点:航位推算导航技术不受天气,地理条件的限制,是一种自主式导航方法. 缺点:随着时间的推移,其位置累积误差会越来越大. 3.衡量导航性能的参数有哪些? 答:精度,覆盖范围,系统容量,导航信息更新率,导航信息维数;可用性,可靠性,完善性,多值性. 4.伪距.(书P13) 用户接收机一般不可能有十分精确的时钟,他们也不与卫星钟同步,因此用户接收机测量得出的卫星信号在空间的传播时间是不准确
的,计算得到的距离也不是用户接收机和卫星之间的真实距离.这种距离叫做伪距. 5.定轴性与进动性.(书P36) 定轴性:陀螺仪的转子绕自转轴高速旋转,即具有动量矩H 时,如果不受外力矩作用,自转轴将有相对惯性空间保持方向不变的特性. 进动性:如果在陀螺仪上施加外力矩M,会引起陀螺仪动量矩H 相对惯性空间转动的特性. 6.比力.(书P53) 设质点在i 系(惯性系)中的位矢为r ,质点在外力作用下在惯性空 间的运动状态可用牛顿第二定律导出,即22i d r F m mr dt == .在上述等式当中,+F F F = 引非引力,F 非引力为非引力外力,是指作用在载体上的发 动机推力,空气阻力,升力,地面反作用力等等.=F mG 引为引力外力.由此得2 2i F d r G dt m =+ 非引力.比力定义为F f m =非引力,为载体的非引力惯性加速度矢量,也称视加速度矢量.G 为中心引力加速度矢量. 7.惯导系统(书P31) 惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)是利用惯性敏感器(陀螺仪和加速度计)测量得到的载体运动的角速率和加速度,依据惯性定律计算载体位置,速度,姿态等运动参数的装置或系统.
邮局订阅号：82-946360元/年技术 创新 汽车电子 《PLC 技术应用200例》 您的论文得到两院院士关注 基于GPS 的汽车导航系统的设计与实现 Realization and design of automobile guidance system based on GPS （吉林工程技术师范学院）张丹彤 ZHANG Dan-tong 摘要:设计并实现了一种以单片机为主要控制器件、基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统。GPS 定位系统主 要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成，使用更方便，定位也更准确。所设计的电动导航系统具有全球定位、自动控制、实时性好等多方面优点为一体，应用在当今的汽车上有较好的发展前景。关键词:GPS;导航;数据采集中图分类号:U49文献标识码:A Abstract:The present paper introduced one kind take the monolithic integrated circuit as the primary control component,based on GSP module new intelligent electric automobile chassis guidance system design.The GPS localization mainly uses the technical ex -tremely mature GPS module to carry on with the monolithic integrated circuit connection correspondence completes,use more conve -nient,the localization is also more accurate.This chassis collection whole world localization,the automatic control,timeliness good and so on the various merit is a body,applies has the good prospects for development on the now automobile.Keywords:GPS;navigation;data acquisition 文章编号:1008-0570(2008)11-2-0255-02 近年来，我国私人小轿车拥有量呈上升趋势，单位用轿车拥有量也在快速发展，对于这一类车辆，GPS 领航系统侧重于电子地图领航，对运行路线不固定的车辆，可预先设置到达目的地，在运行中告知运行路线，起到领航的重要作用。本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统设计。 1主体控制方案 本系统是以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智 能电动汽车底盘的导航系统设计。该车底盘具有智能避障、 寻迹、测距、报警、寻光、行驶路程显示、行驶时间显示、车体所在环境温度显示、车体所在环境湿度显示、人工定位等功能。可以使用无线遥控器控制，并可以在上位机显示出它所在的位置等数据信息。本系统设计主要包括硬件电路的设计、实时操作系统程序设计、多机通信设计与总线接口的设计。系统框图如图1所示。 图1系统框图 本系统硬件电路主要包括控制模块、GPS 定位模块、电机 驱动模块、传感器数据采集模块、网络节点接口模块、光报警模 块、 显示驱动模块、时间模块、键盘模块与无线通信模块组成。传感器数据采集模块由光电传感器进行对光线的跟踪，红外传 感器进行对近距离的数据采集，声纳传感器进行对远距离的数 据采集，温度传感器对车体周围的环境温度采集，湿度传感器 对周围环境的相对湿度采集等。网络接口采用串行通信方式。 显示驱动模块由LED 数码管与液晶共同显示。无线通信模块采用FSK 方式进行无线传输。 2GPS 定位系统设计 GPS 定位主要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成。电机驱动电路模块主要采用H 型电路构建而成。GPS 模块的电源接口供电有15v 、12v 、5v 、3.3v 不等，本系统为了设计简单采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接收模块这是最新推出的产品，采用 SiRF 第三代芯片， 主要是定位灵敏度大大提高，例如在汽车上应用时，只要靠近车窗就能较好工作，使用更方便，定位也更准确。本模块主要是提供给从事GPS 模块二次开发的客户使用的，GPS 模块使用3.3伏 （70毫安）直流工作电压，默认每秒输出一次TTL 的NMEA-0183信号。 此模块接口定义如表1所示。GPS 控制模块口控制模块方框图如图2所示。为了使车具 有导航系统，所以在车体上安装了GPS 模块，本设计采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接 收模块，该模块由6个控制脚组成。为了减轻主控CPU 的负担，并且为了模块化硬件，所以该GPS 模块由一块STC12C2052单 片机进行单独的控制，并且通过74HS573与主单片机进行总线通信。STC12C2052单片机与GPS 通过串行口连接，并且以4800bps 的波特率进行通信。单片机的P1口与74HC573的数据输入口相连接，作为并行的8为数据总线使用，而LE 端口通过一个反响器与STC12C2052单片机的P3.7连接，并且P3.7口 通过一个74HC14与主控单片机的INT0相连。这样当P3.7为张丹彤:副教授 255--
科技名词定义 中文名称： 脉冲星 英文名称： pulsar 定义： 有107—109T强磁场的快速自转中子星。发射规则的毫秒至百秒级的短周期脉冲辐射是其基本特征。 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百科名片 拖长尾巴的脉冲星 脉冲星，就是变星的一种。脉冲星是在1967年首次被发现的。当时，还是一名女研究生的贝尔，发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。经过仔细分析，科学家认为这是一种未知的天体。因为这种星体不断地发出电磁脉冲信号，人们就把它命名为脉冲星。 中文名：脉冲星 拼音：mai chong xing 实质：变星的一种发现时间：1967年 名称由来： 不断地发出电磁脉冲信 号 目录 定义 脉冲星发射射电脉冲 特性 脉冲原因 发现 15岁女生发现新脉冲星特征 毫秒脉冲星 著名的脉冲星 有关故事 发现脉冲星 最愚蠢的一脚 摇摆舞 行星 脉冲双星 双脉冲星
脉冲双星与双脉冲星 中学生发现脉冲星 研究对人类的意义 脉冲星发现者 同名电影 基本信息 剧情简介 同名游戏 基本信息 游戏简介 展开 定义 脉冲星发射射电脉冲 特性 脉冲原因 发现 15岁女生发现新脉冲星 特征 毫秒脉冲星 著名的脉冲星 有关故事 发现脉冲星 最愚蠢的一脚 摇摆舞 行星 脉冲双星 双脉冲星 脉冲双星与双脉冲星 中学生发现脉冲星 研究对人类的意义 脉冲星发现者 同名电影 基本信息 剧情简介 同名游戏 基本信息 游戏简介 展开 编辑本段定义 脉冲星（Pulsar），又称波霎，是中子星的一种，为会周期性发射脉冲信号的星体，直径大多为20千米左右，自转极快。
脉冲星 脉冲星-内部结构模型图 人们最早认为恒星是永远不变的。而大多数恒星的变化过程是如此的漫长，人们也根本觉察不到。然而，并不是所有的恒星都那么平静。后来人们发现，有些恒星也很“调皮”，变化多端。于是，就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字，叫“变星”。 脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始，人们对此很困惑，甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。据说，第一颗脉冲星就曾被叫做“小绿人一号”。 经过几位天文学家一年的努力，终于证实，脉冲星就是正在快速自转的中子星。而且，正是由于它的快速自转而发出射电脉冲。 脉冲星的组成粒子-模型图 蟹状星云脉冲星的X射线/可见光波段合成图像。 正如地球有磁场一样，恒星也有磁场；也正如地球在自转一样，恒星也都在自转着；还
2012年2月刊 人工智能与识别技术 信息与电脑 China Computer&Communication 1.引言 智能交通系统(ITS )已被公认为解决消防部队在突发事故发生时如何快速抵达事故现场问题的有效途径，它是在关键基础理论研究的前提下，将先进的信息技术、数据通信技术及电子控制技术等有效地综合运用于地面交通运输体系，从而建立起一种大范围、全方位发挥作用、实时、准确、高效的交通运输系统。 车辆定位导航技术是ITS 中的关键技术之一。车辆导航定位系统的首要功能是能够提供车辆的位置、速度和航向等信息，而精确、可靠的车辆定位则是实现导航功能的前提和基础。常用的车辆定位技术主要有：航位推算技术(DR)、卫星定位技术(GPS)、惯性导航技术(INS)、地图匹配技术(MM)等等。由于基于任何一个单独的定位技术的系统都有本身无法克服的短处，因此出现了组合导航系统。本文根据智能交通系统的特点，提出了GPS 、航位推算技术与地图匹配技术相结合的组合导航系统。 2.GPS定位技术 全球定位系统(Global Positioning System-GPS)[1] 是当前全球定位系统中技术最成熟，应用也最为广泛的系统。它可以全天候连续为全球范围陆、海、空军民用户提供定位导航信息，用户设备的定位精度优于20m ，时间准确度达到ns 量级。具有全天候，定位迅速，精度高，可连续提供三维位置(精度、纬度和高度)、三维速度和时间信息等一系列优点[2]，主要应用于单点导航定位与相对测地定位两个方面，是当今车辆定位导航的主流。 GPS 系统包括三大部分：（1）空间部分——GPS 卫星星座 由24颗在轨卫星和3颗备份卫星组成，部署在高达20200km 的轨道上，在地球上和近地空间任何一点均可连续同步地观测4颗以上卫星，从而实现全球、全天候连续导航定位。 GPS 的空间卫星星座如图1所示： 组合定位导航技术研究 谭炳文 （武警赣州市消防支队上犹县公安消防大队，江西赣州341200） 摘要：定位导航技术是智能交通系统（ITS ）的关键技术之一。文章首先介绍了GPS 、INS （惯性导航）、DR （航位推算）三种常用定位导航技术，重点研究了各自的优点及缺点。接着探讨了GPS/DR 组合定位导航技术的优势所在。最后，为了进一步提高定位精度，提出采用MM (地图匹配)技术来进一步修正误差，使得定位功能更加准确可靠。 关键词：GPS ；惯性导航；航位推算；地图匹配 中图分类号：U666 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2012）02-0008-03 （2）地面控制部分——地面监控系统 地面控制部分是整个系统的中枢，由美国国防部管理，它包括1个主控站，5个监控站。主控站负责对地面监控站的全面控制。监控站内装备有接收机、原子钟、气象传感器及数据处理计算机，其任务是追踪及预测GPS 卫星轨道，控制GPS 卫星状态及轨迹偏差，维护GPS 系统的正常运作。 （3）用户设备部分——GPS 信号接收机 用户部分则是适用于各种用途的GPS 接收机，其主要功能是接收GPS 卫星播发的定位信息，GPS 用户接收机是由主机、电源和天线组成。主机的核心部件是信道电路、基带处理电路和中央处理器，在专用软件的控制下，进行作业卫星选择、数据搜集、加工、传输、处理和存储，其天线则接收来自各方位的导航卫星信号。GPS 接收机接收到从卫星传来的连续不断的编码信号后，再根据这些编码辨认相关的卫星，从导航电文中获取卫星的位置和时间，然后计算出接收机(即用户)所在的准确地理位置。 三者的关系如图2所示： 图1 GPS的空间卫星星座 图2 GPS全球卫星定位系统的三大组成 GPS 导航利用GPS 模块接受导航卫星信号，然后计算出汽车的经纬度、速度、行驶方向、时间等信息，它具有全球性、全天候、低成本、高精度、实时三维的测定位置和速度的能力，因而有很大的优势。 但是，GPS 导航也有其本身所固有的弱点[3]，主要是非自主性、易受干扰、动态性能较差，卫星信号因在有些地方受遮挡会导致丢失信号而影响定位，定位精度容易受电子欺骗等因素影响。更致命的是城区内地物特征复杂，当卫星信号被树木、城市高层建筑、隧道和桥梁等遮挡或GPS 接收机接收不到四颗及以上的卫星信号时，GPS 导航系统便不能提供连续导航信息，其定位误差将增大，甚至可能出现不 定位的现象。
汽车导航系统技术解析car navigation system GPS is a global positioning satellite 24 as a foundation, to provide all-weather around the world the three-dimensional position, three-dimensional velocity information such as a radio navigation and positioning system. GPS positioning principle is: the user to receive satellite signals, obtaining the distance, clock correction and atmospheric correction parameters between the satellite and the user from, to determine the location of the user through data processing. Now, the special function within the civil GPS positioning precision can reach 10m does GPS has long aroused the automobile profession's attention, when the United States announced the opening of a part of the GPS system in the Gulf War, the automobile industry to seize this opportunity immediately, invest in the development of automotive navigation system, positioning and orientation of automobile
学习情境4 汽车信息娱乐系统的诊断与修复 学习单元4.1 汽车导航系统的诊断与修复 学习要求 认识汽车导航系统的组成及工作原理，掌握汽车导航系统故障的的诊断与修复方法，能够排除汽车导航系统的故障。 随着汽车工业的发展，道路交通中“有路行不通”的问题越来越严重，同时，汽车在生疏地带行驶时，会迷失方向。为此，世界各国先后开发了各式各样的导向行驶系统，即汽车导航系统，如图4-1-1所示。汽车导航系统具有导航、防盗、调度、监测报警等功能。 图4-1-1 汽车导航系统 4.1.1汽车导航系统的认识 1．汽车导航系统的特点 （1）由于导航系统采用了检测精度高、工作稳定性较好的角速度传感器，能实现实时位置测定。 （2）装备CD—ROM只读存储器，采用声控进行导航，使系统具有自动检索功能。 （3）采用GPS（Global Positioning System）全球定位系统及先进的检测手段和传播技术，引入了具有自动修正车辆位置的地图匹配技术，实现了自动修正车辆位置的功能。 （4）导航系统正在实现与地面交通管理网络的联机，成为“汽车一道路一人一环境一交通管理”系统中的重要组成部分，加快了未来交通向智能化发展的速度。 2．汽车导航系统的功能 （1）具有路线检索功能 该系统可以实时获得汽车自身所在位置和目的地的坐标，以及全部行驶的直线距离、速度、时间及前进方向。还可以直接输入地名、经纬度、电话号码等进行路线检索，快捷地提供一条到达目的地的最佳路线。 （2）具有瞬时再检索功能
当最佳路线行不通时，系统可以进行瞬时自动再检索，重新提供出新的行车路线。因为该功能是在行驶中进行的，要求检索快速，所以CPU应具有高速运算能力。 （3）提供丰富的菜单和记录功能 为捡索方便，整个系统必须建立十分丰富的地名索引，可以用街道、胡同、门牌号数、电话号码检索。大约应记录1000万件住所地名，30万人口以上城市的电子地图应分十层表示。电话号码可根据不同局号、类别应记录l 100万件以上，还应留有用户自行设置电话号码的地址空间，供用户随时调用存取。 （4）可以新增兴趣点 由于城市处于不断的建设和发展中，新的建筑物和道路会不断增多，这就需要能够不断更新电子地图，可以将新的目标点或路线增加到电子地图上。这些新增的兴趣点与原有点一样，均可套用电子地图的各项功能。 （5）提供实时语音提示 为使驾驶员事先了解行驶中前方路面变化情况，系统应在适当时刻作出语音提示，一般道路在 300~700m之前，高速公路按当前行驶速度在2000m、1000m、500m之前，分别向驾驶员说明前方路面情况及可更改的方向、十字交叉路口名称、高速公路分支点、进出口、禁止左拐、禁止驶人的单行线等提示，同时可进行中英文两种语音切换。配备语音识别单元，可以实现语音检索，例如用会话形式呼出“××区××街道××胡同”，电子地图上立即显示出汽车位置、到达目的地的时间、前进方向等信息。 （6）提供交叉路口全画面的扩大图 系统通过开窗程序自动表示交叉路口全画面，扩大十字路口路周围建筑物和交通标志，这是汽车导航中的一项最主要功能。凡行驶在十字路口前300m处，高速公路进出口前300m处，系统自动显示扩大了的十字路口附近的全画面图，指示汽车位置、交叉点的名称、到交叉点的距离、拐弯后的道路名称及方向等。 （7）具有扩展功能 系统设有多种扩展接口，可以与交通管理部门、邮电部门、建筑部门的VICS、A TIS、IIS联网，以便及时了解路面车辆情况。 VICS专门收集和处理各方面交通信息和停车场空缺的信息，并不断生成新的信息，通过多路调频发射、一般道路上设置的远红外光标的发射和高速公路上设置的无线电波光标发射这三种手段提供道路实时交通信息，然后由VISC专用接收机接收，在电子地图上分三层显示，第一层用文字表示，第二层用图形表示，第三层用图形表示。地图画面上用红色和橙色线路的亮灭表示道路的堵塞和拥挤状况，用绿色线路表示通畅的路线。帮助行驶车辆回避堵塞和拥挤的路段，实现自动选择道路和无阻挡行驶。交通信息通信系统框图如图4-1-2所示。