RTK技术在航海上的应用前景

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标吲 。由于 G P S 信号载波的波长远小于伪码的波长 , 所 频 方 式 , 主天 线采 用 L 1 U 以在 分辨 率 相 同 的情 况 下 。载波 相 位 的观 测精 度 远 高 和 L 2双频 定 位 ,辅 天 图2 移动站的组成 于伪距测量的精度。假定分辨率为波长的 1 / 1 0 0 , 对载 线采 用L 1 单 频定位。电台接收基准站发送 的相位数 波L l 而言 , 其波长为 1 9 c m, 相应的距离观测误差约为 2mm, 载波 L 2的相 应 误 差 约 为 2 . 5 m m; 而C A码 的 波 长为 2 9 3 m, 相应 的距离观测误差约为 3 m。 由此可以看 出R T K的精度 比传统 的伪码测距定位要 高两个数量 级, 是 目前最精确的观测方法 , 广泛应用 于航空航天 、 大地测量 、 工程测量等需要高精度动态位置的领域[ 3 ] 。
分、 伪距差分和相位差分。位置差分精度较低 , 目前 已 经基本不再应用 .伪距差分被 国际海事无线 电委员会 推荐 的 R T C M S C 一 1 0 4 采用 , 应用范围广泛 , 定位精度
5 1 0 m,虽然比普通 G P S的精度有 了很大的提高 , 但 依然不能满足精密测量的要求。 R T K技术是建立在实时处理两个测站载波相位基 础上的 ,它能以厘米级 的精度实时提供测站的三维坐
基准站固定在其基准点上 ,并输入该基准点 的坐标。 G P S 接收机接收视野内的 G P S 卫星信号 ,并通过电台 向移动站发送伪距和相位的原始观测量等数据。
R T K 移 动 站 通 常
由一个主天线 、 两个辅
天 线 和 一个 电 台组 成 , 如图 2 。在多 天线 移 动 站模 式 下 , 选用 G P S双
化也对航海提出了更高的要求 , 例如 自动靠离泊 、 自动 避碰等领域要求船舶应具有高精度的定位信息 、高精 度的船舶运动姿态 。 从而可以实现对舵 、 桨、 主机 、 侧推 器和拖船等操纵设备的控制【 l 1 。然而 , 普通 G P S 用户利 用C A码定位 的精度为 2 0 ~ 3 0 m.虽然可以满足传统 航海的大尺度 的需求 , 但远不能满足现代航海 自动化 、 智能化 的精度要求 。载波相位差分技术的出现很好 的 解决 了这个 矛盾 。
R T K技术在航海上的应用前景 术
大连 海事大 学航 海 学院 高宗江 东 防 张英俊 朱飞祥 刘渐道
内容提 要 : 传统的 G P S伪码测距 的定位精度 已经不能满足现代航海 自动化和智能化的定位需要 。 R T K( R e M T i me K i n e ma t i c ) 技术可 以实时提供厘米级 的定位信 息 , 并提供船舶 的航 向 、 纵摇和横摇数据 , 可 以校验船舶相关仪器 的精度 , 并促 进航海
4袁梦乔 , 杨根兴 . 面 向领域 的软件质量评价模型研究 与应用 机应用与软件『 J ] . 2 0 1 2 年7 月. 5邬春学 , 余镇危 , 李冠宇 . 无线 网络 化航 标监控系统及应用 『 J ] . 计算
机应用研究 . 2 0 0 4年 6月.
计算
R a t e F l o w C o n t r o 1 . N S WC T C 2 0 0 9 T a b l e o f C o n t e n t s Vo l u m e - 2 [ E I ] 2 0 0 9 . 0 4 .
2 宋 志强 , 周献 中, 王雷 ,欧 阳帆. 基于Z i g B e e 的无 线图像传输 的研究
【 J 】 . 计算机应用 与软件 , 2 0 1 2年 7 月.
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1 RT K 技 术简 介 ‘

图 1 R T K 系统 组 成 示 意 图
载波相位差 分技术是差分 G P S中 的一 种 ,又 称 R T K( R e a l T i me K i n e m a t i c ) 技术 。 差分 G P S包 括位 置差
基 准站 内置 高精 度 的双频 G P S接 收机和 电 台 。将
科研研究 , 在航海相关 领域有广泛 的应用前景 。
关键词 : 伪码测距 ; 载波相位差分 ; 船舶定位 ;船舶姿态
RT K 的 系统 组成 随着科学技术的发展 , 航海 自动化 、 智能化逐渐成 2 为现实 。 减轻 了驾驶员的工作负担和心理压力 , 减少了 如 图 1所示 , R T K 由基准 站 、移 动 站 和 G P S卫 星 人 为 失误 所 造成 的损 失 。另一 方 面 , 航 海 自动 化 、 智 能 组成 。
参 考 文 献
1 We n g u a n g S o n g . Th e Re s e a r d h o f On e S e l f - Ad a p t Wi r e l e s s S e n s o r Ne t wo r k
据, 并将数据传送给主天线。 主天线处理本机观测数据 和基准站 的相位差分数据 ,利用静态相对测量处理方 法解算主天线相对于基准站的相对位置 .然后根据基 准站坐标推算 出移动站的位置。在求解过程 中最棘手 的问题是如何求解相位整周模糊度 , 最常用的方法有 : 三差法 、 模糊度 函数法 、 频率综合法 、 快速逼近法等 。
}基金项 目 : 国家 自然科学基金 ( 5 1 1 7 9 0 2 0 , 6 1 0 7 3 1 3 4 )