第1 章绪论 1.1 导航的基本概念 导航是引导运载体到达预定目的地的过程。导航分两类：(1)自主式导航，用飞行器或船舶上的设备导航，有惯性导航、多普勒导航和天文导航等；(2)非自主式导航，用于飞行器、船舶、汽车等交通设备与有关的地面或空中设备相配合导航，有无线电导航、卫星导航。在军事上，导航还要配合完成武器投射、侦察、巡逻、反潜和援救等任务。高效、高精度的导航系统更是我国这种发展中国家赶超发达国家的战略性资源和倍能器。在军用方面，随着新时期军事战略方针的转变及高新技术武器装备的发展，导航定位定向系统已经成为我军现代化建设中一项不可缺少的重要军事技术装备，其重要性表现在：它是信息战必不可少的基础设备，是建立战场统一坐标的前提，是快速、准确火力部署的保障，同时又是实现武器精确打击能力的必要条件。所以，导航定位定向系统对迅速提高我军的综合作战能力，加快数字化部队建设至关重要；在民用方面，国外的导航定位定向系统己在大地测量、定向钻并、隧道掘进、地面车辆导航、飞机进场着陆、航天航空遥感、机载重力测量、公路监测、地下油气管道监测、矿井监测、激光断面监测等方面得到广泛地的应用，并取得了巨大的经济效益。 在日常生活中我们经常接触到的导航是车载导航，车载导航属于非自主式导航，车载导航是利用车载GPS（全球定位系统）配合电子地图来进行的，汽车GPS导航系统由两部分组成：一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。 1.2 惯性导航(INS)概述 通常说的惯性技术，是惯性器件、惯性测量、惯性导航、惯性制导和惯性稳定等技术的统称。惯性技术既是一门学科，也是一门工程技术，在陆、海、空、天各个领域有着广泛应用。惯性器件（陀螺仪和加速度计）、惯性仪表、惯性导航系统都是以牛顿力学定律为基础的。惯性导航系统通过加速度计实时测量载体运动的加速度，经积分运算得到载体的实时速度和位置信息。 惯性技术是对载体进行导航的关键技术之一，惯性技术是利用惯性原理或其它有关原理，自主测量和控制运载体运动过程的技术，惯性测量和惯性敏感器技。
技术论文学校：南京理工大学队伍：7046 指导老师：李军 成员1：雷杨成员2：陈舒思成员3：邝平作品名称：高精度稳定平台控制系统
摘要 稳定平台能够隔离载体角运动，在载体机动状态下建立稳定基准面，使安装在平台上的光电设备不会因载体运动产生的抖动和滚动而丢失目标，保证光电设备准确瞄准和跟踪目标，因此广泛应用于民用和军事领域。 设计的高精度稳定平台控制系统是以动力调谐陀螺仪为速度敏感元件，旋转变压器为角度测量元件，DSP控制器TMS320F28335为主控芯片，直流力矩电机为被控对象的闭环控制系统。根据所需关键器件的选型设计了系统的硬件电路，包括速度和角度信号采样电路、电机驱动电路、通信电路等。采用电流环和位置环的双闭环控制方式实现系统载体静止时的伺服控制；采用电流环、速度环和位置环的三闭环控制方式实现系统在载体运动时的稳定控制。以上两种控制模式下的角度控制精度都能够达到0.05mrad，载体运动时系统稳定控制模式下隔离扰动效果很好。 实测结果表明，该系统硬件结构简单，稳定性好，实时性强，具有良好的稳态和动态性能，能够满足稳定平台系统的性能要求。 关键词：稳定平台DSP 陀螺仪伺服控制
目录 1. 作品创意 (1) 2. 方案设计与论证 (1) 2.1 主控芯片的选择与论证 (2) 2.2陀螺的选择与论证 (3) 2.3 力矩电机的选择与论证 (3) 2.4 位置检测元件的选择与论证 (3) 3. 系统硬件与原理图设计 (4) 3.1 最小系统外围电路 (4) 3.2 旋转变压器-数字转换器电路 (5) 3.3 滤波采样电路 (6) 3.4 电机驱动电路 (7) 3.5 通信电路 (8) 3.6 闭锁电路 (9) 3.7 电源隔离电路 (9) 4. 软件设计与流程 (10) 4.1 主程序框架 (10) 4.2中断程序设计 (10) 5. 系统测试与分析 (13) 5.1 系统调试环境 (13) 5.2 系统静止状态下伺服控制调试结果 (13) 5.3 系统运动状态下稳定控制调试结果 (15) 6．作品难点与创新 (18) 6.1难点 (18) 6.2创新点 (18)
船舶稳定平台解决方案 陀螺稳定平台（gyroscope-stabilized platform）利用陀螺仪特性保持平台台体方位稳定的装置。简称陀螺平台、惯性平台。用来测量运动载体姿态，并为测量载体线加速度建立参考坐标系，或用于稳定载体上的某些设备。它是导弹、航天器、飞机和舰船等的惯性制导系统和惯性导航系统的主要装置。 稳定平台作为一种安放在运动物体上的设备，具有隔离运动物体扰动的功能。稳定平台在航空航天、工业控制、军用及商用船舶中都有比较广泛的用途，例如航拍、舰载导弹发射台、船载卫星接收天线等。船舶上工作面或者平台姿态检测，船载天线稳定平台系统，会应用倾角传感器定时（较长时间）读取数值，通过计算后，对稳定平台进行校正。平台的实际运动由单片机控制外部机械装置以达到对稳定水平平台进行修正，以保证其始终处于水平状态。某些倾角传感器作为船体液压调平系统中的反馈元件，提供高精度的倾角信号。既可用于水下钻进也可用于水下开采等。 在国外，陀螺稳定跟踪装置被广泛应用于地基、车载、舰载、机载、弹载以及各种航天设备中。20世纪40年代末，为了减少车体振动对行进间射击的影响，在坦克上开始安装火炮稳定器，从50年代起，双稳定器在坦克中得到了广泛的应用。在英、美等国的先进武器系统中，基于微惯性传感器的稳定跟踪平台得到了广泛的应用，如美国的M1坦克、英国“挑战者”坦克、俄罗斯T-82坦克、英国“标枪”导弹海上发射平台和“海枭”船用红外跟踪稳定平台等，都采用了不同类型的稳定跟踪平台。美国海军采用BEI电子公司生产的QRS-10型石英音叉陀螺，研制出WSC-6型卫星通讯系统的舰载天线稳定系统，工作12万小时尚未出现故障；Honeywell公司以红外传感器平台稳定为应用背景，研制的以GG1320环形激光陀螺为基础的惯性姿态控制装置，很好的满足了稳瞄跟踪系统的要求。美军配装的Honeywell公司采用激光陀螺技术研制的自行榴弹炮组件式方位位置惯性系统(MAPS6000) ，在工作时可连续提供高精度的方位基准、高程、纵摇、横摇、角速率、经度和纬度输出，性能大大高于美军MAPS系统规范的要求。在导弹制导方面，俄罗斯的X-29T、美国的“幼畜”AGM-65、以色列的“突眼”等成像制导导引头中，都采用了陀螺稳定跟踪平台。在机载设备中，陀螺稳定平台在机载光-电火控系统和机载光电侦察平台中也得到极其广泛的应用，美国、以色列、加拿大、南非、法国、英国、俄罗斯等国家都已研制出多种型号产品装备部队。如以色列的ESP-600C型无人机载光电侦察平台采用两轴平台，其方位转动范围360o×N、俯仰+10o----10o、最大角速度50o/s、最大角加速度60o/s2，其稳定精度达到15μrad，所达精度代表了国际先进水平。 国内对陀螺稳定平台的研究起步较晚，20世纪80年代开始研制瞄准具稳定平台，而90 年代初才开始陀螺稳定平台的研制。虽有不少单位，如北京电子3所、长春光机所、中科院成都光电所、西安应用光学研究所、华中光电技术研究所和清华大学等都在开展该应用领域的研究工作，但在稳定跟踪平台技术的研究上与国外相比仍有较大差距，由于惯性元件的技术不过关，成本较高，致使该项技术的研究始终没有取得突破性的进展。 一、船用红外/可见光陀螺稳定平台 近年来，随着精密机械、电子技术、数字信号处理技术和模式识别技术的飞速发展，陀螺伺服稳定跟踪系统的性能也有了很大的提高。陀螺伺服稳定跟踪系统，其主要任务是完成
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
全球四大卫星定位系统 目前，世界上只有少数几个国家能够自主研制生产卫星导航系统。当前全球有四大卫星定位系统，分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格罗纳斯GLONASS系统、欧洲在建的"伽利略"系统、和中国的北斗卫星导航系统。 一、美国GPS长期垄断 美国国防部从1973年开始实施的GPS系统，这是世界上第一个全球卫星导航系统，在相当长的一段时间内垄断了全球军用和民用卫星导航市场。GPS全球定位系统计划自1973年至今，先后共发射了41颗卫星，总共耗资190亿美元。GPS原来是专门用于为洲际导弹导航的秘密军事系统，在1991年的海湾战争中首次得到实战应用。随后，在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中大显身手。从克林顿时代起，该系统开始应用在了民用方面。现运行的GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。美国利用GPS获得了巨大的经济利益，多年来在出售信号接收设备方面赚取了巨额利润。以1986年为例，当时一台一般精度的GPS定位仪价格5万美元，高精度的则达到10万美元。现在价格虽然有所下降，但也可推算出20年来GPS"收获颇丰"。以GPS为代表的卫星导航定位应用产业，已成为八大无线产业之一。据美国国家公共管理研究院进行的调查评估表明，GPS的全球销售额将以每年38%的速度增长，2005年全球GPS市场已达到310亿美元。长期以来，美国对本国军方提供的是精确定位信号，对其他用户提供的则是加了干扰的低精度信号--也就是说，地球上任何一个目标的准确位置，只有美国人掌握，其他国家只知道个"大概"。在海湾战争时，美国还曾置欧盟各国利益不顾，一度关闭对欧洲GPS服务。 2003年3月20日，伊拉克战争爆发。大批轰炸机、战斗机猛扑向伊拉克首都巴格达，用炸弹准确地将一座建筑彻底摧毁，行动代号："斩首行动"；4月，一架B-1B"枪骑兵"轰炸机临时接到任务，用炸弹摧毁了另一座建筑。他们的目标都是一个人：萨达姆侯赛因，他们所使用的炸弹都是一种：联合攻击炸弹(JDAM)，这些炸弹之所以都能够精确的打击目标，是因为他们都是通过卫星定位来实现定位，提供这种定位服务的正是由24颗美国卫星组成的全球定位系统--GPS。 由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点，作为先进的测量手段和新的生产力，已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。 随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展，美国政府宣布，在保证美国国家安全不受威胁的前提下，取消SA政策，GPS民用信号精度在全球范围内得到改善，利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到10米，这将进一步推动GPS技术的应用，提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量，刺激GPS市场的增长。 二、俄罗斯GLONASS（格洛纳斯）系统 "格洛纳斯GLONASS"是俄语中"全球卫星导航系统GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE"的缩写。作用类似于美国的GPS、欧洲的伽利略卫星定位系统。最早开发于苏联时期，后由俄罗斯继续该计划。俄罗斯1993年开始独自建立本国的全球卫星导航系统。1995年俄罗斯耗资30多亿美元，完成了GLONASS导航卫星星座的组网工作。它也由24颗卫星组成，原理和方案都与GPS类似，不过，其24颗卫星分布在3个轨道平面上，这3个轨道平面两两相隔120°，同平面内的卫星之间相隔45°。每颗卫星都在19100千米高、64.8°倾角的轨道上运行，轨道周期为11小时15分钟。地面控制部分全部都在俄罗斯领土境内。俄罗斯自称，多功能的GLONASS系统定位精度可达1米，速度误差仅为15厘米/秒。如果必要，该
基于VC++的电子导航系统 摘要 地理信息系统(GIS)自二十世纪六十年代开始发展至今，已经逐渐成为一门成熟的技术，其在交通、旅游、环境等诸多领域的应用使地理信息系统被越来越多的用户所接受，成为人们工作、生活中一个强有力的工具。 本设计以VC++为开发平台，以MapX控件为图形平台，以MSComm 控件为通信平台，设计具有电子导航的基本功能（如地图的放大缩小、全图、漫游等）、自定义工具测量折线距离、图层控制、最优路径分析、GPS 导航等功能的GIS应用软件。 本文介绍了电子导航系统设计的背景及设计中需要用到的MapX控件、VC++、MSComm控件，分析了GIS开发三种实现方式，提出系统设计方案：集成二次开发。在集成二次开发的基础上，首先实现了地图的导入、地图放大缩小及图层控制等电子导航的基本功能，其次以测量折线距离为例实现了自定义工具的功能，再次介绍了最优路径分析，最后实现GPS导航功能。 关键词：电子导航；GIS开发；VC++；MapX控件；最优路径
Electronic Navigation Systems Based On VC++ Abstract Since the beginning of 1960s,Geographic Information System (GIS) transportation, tourism, environment and many other fields of application GIS accepted by an increasing number of users for the people working and living as a powerful tool. The design used VC + + as a development platform, MapX control as a graphics platform, MSComm control as a communications platform.It Basic functions(zoom control,the whole map,Roaming, for example), Calculating the distance, Layer Control, Analysis of the optimal path and GPS Navigation Features. This article of electronic navigation systems background, MapX control,VC++ and MSComm control. It three ways and proposed system design:Secondary development of integrated. First of all, It the integrated development of the basis of secondary. Second, it example to measure the distance, and then it . Key words: Electronic navigation; GIS Development;VC++; MapX control; Optimal path
船舶电子海图综合 导航系统 大连海大航运科技有限公司
公司简介 大连海大航运科技有限公司（简称“海大航科”）是大连海事大学与深圳沃金实业有限公司共同投资2000万元创办的高新技术企业，拥有一批教授、博士、硕士等高素质人才，主要从事交通航运领域的信息技术产品开发和信息技术服务。 海大航科以具有自主知识产权的专利技术-电子海图应用平台为基础，致力于为交通航运领域的企事业单位提供优质的信息技术产品和完善的服务。 海大航科位于大连市高新园区七贤岭学子街2号，是大连市高新技术园区创业中心的重点孵化企业。 海大航科自主开发的系统产品有：船舶电子海图/江图综合导航系统（符合IHO S-57、S-52标准）、港口/船舶引航系统、船舶动态监控系统、机务管理信息系统（含PMS）、船舶运输企业管理信息系统、航道测绘管理信息系统、搜救与溢油应急系统、船舶通讯软件等。
系统简介 “EAR 意尔?导航系统”是一套船用导航系统，它以国际标准（IHO-S57、S-52）的电子海图显示与信息系统为核心，集成了GPS、AIS、雷达/ARPA、电罗经、计程仪、测深仪、自动舵、Inmarsat-C、Inmarsat-B、 CDMA/GSM/GPRS等多种导航通讯设备，能够综合处理海上地理信息、本船航行状态信息、多种目标船动态信息、雷达图像信息、航行环境信息、具有完善的船舶导航、进出港引航、避碰辅助和航行管理功能，有助于保障船舶航行安全和提高营运效率。
遵循标准 本系统符合下列标准： IMO Resolution A.817（19）（电子海图显示与信息系统性能标准）IHO S-52（ECDIS海图内容及显示性能规范，第3版） IHO S-57（数字化水道测量数据传输标准，第3版） ITU-RM.1165（用于ECDIS更新的数字数据传输） IMO Resolution A.197（22）（船载AIS操作运行指南） IEC 61162（海上导航及通信设备与系统-数字接口） Q/DMT.001-2003（电子海图导航系统企业标准）
车辆定位导航系统的设计 汽服1101班王园福 摘要：在人类文明历史上，车辆定位与导航系统的研究与发展已经有相当长的历史。智能车辆定位系统(IVLNS)是集中应用了自动车辆定位技术、地理信息系统与数据库技术、计算机技术、多媒体技术、无线通信技术等多项最新科技的多功能综合系统。本文详细介绍了包括地图匹配、最优路径规划技术研究、导航系统设计在内的关于车辆导航系统的设计思路。 关键词： IVLNS 嵌入式导航计算机车辆定位导航 1 引言 尽管车辆定位和导航系统仅仅在最近几年才开始出现在世界市场上，但却在世界范围内取得了迅猛的发展。从功能上划分，一个完整的IVLNS系统由以下功能模块构成：定位模块、包含车载电子地图数据库的地理信息系统、地图匹配模块、路径规划模块、路径引导模块、无线通信模块和人机交互模块。在目前汽车产业飞速发展、智能汽车正在展露头角的大环境下，车辆定位导航系统的设计和研发是很重要的。 2 地图匹配 地图匹配是一种基于软件技术的定位修正方法，其基本思想是将车辆定位轨迹与数字地图中的道路网信息联系起来，并由此确定车辆相对于地图的位置。地图匹配技术的应用有两个前提： 1）用于匹配的数字地图包含高精度的道路位置坐标。 2）被定位车辆正在道路网中行驶。 2.1地图匹配方式 导航电子地图的道路网数据以若干节点的形式存储，在每两个节点之间，道路都以直线近似，忽略道路的宽度。在每个节点处设立一个判断区域，当车辆在域外行驶时，可以认为其运动轨迹是一条直线；当进入判断域时，车辆将有可能作角运动。此时，利用定位传感器的输出来判断汽车是否开始转弯，若没有，则认为汽车还没有达到路口，进行地图匹配修正；若有角运动，则在更小的判断域内作进一步判断。当汽车开出判断域后，根据转弯的角度和路网信息确定下一条行驶路线，在新路线上进行位置匹配。 3 最优路径规划设计 车辆导航系统中的最优路径规划问题属于图论中的最短路问题，但是它具有自己的特点。首先车辆导航的实时性要求是显而易见的，在出行过程中一旦由于路况变化或其他原因使车辆未能按预定导航路线行驶，则系统必须重新计算最优路线，因此对规划算法的执行效率要求较高，即运行速度一定要快。一般来说，路径规划算法的高效实现可以利用三种方法来获得：采用先进的数据结构缩短运行时间；采用先进的搜索技术减小搜索空间；采用地图分层和分级搜索技术控制规划路网的规模。 4 车辆定位导航系统终端设计
GATOR综合导航系统浅析 摘要 GATOR系统是目前世界上最先进的海底电缆地震勘探综合导航系统之一，文中阐述了该系统集成化的数据采集及同步控制接口、灵活可变的系统配置、基于无线网络的数据交互及管理等技术特点。 关键词地震勘探海底电缆综合导航 GATOR 系统 引言 综合导航系统是海上地震勘探的控制核心，其作用为： (1)为地震船行驶提供导航信息； (2)为地震测线、炮点、检波点定位； (3)控制点火放炮； (4)共反射点面元计算； (5)实时质量控制； (6)与地震勘探仪器交换信息。综合导航系统实时采集所有定位传感器的数据，对其进行实时计算处理，在此基础上进行实时控制。 在海上综合导航方面，中海油服物探事业部新组建的海底电缆队采用世界地球物理勘探领域最先进的GATOR综合导航系统进行施工作业，给项目的施工带来极大的方便。
GATOR系统的关键技术 集成化的数据采集及同步控制接口 综合导航系统所用到的各种导航定位设备，如GPS、电罗经及测深仪等的实时输入数据，通过PowerRTNu(Power Real Time Navigation Unit)，进入到GATOR综合导航系统中。PowerRTNu是英国ION Concept 公司专门为海上地震勘探导航作业设计的一个集成了多种导航定位设备，及采集同步控制的轻便的集成化实时数据采集处理接口单元。它广泛应用于各种海洋地震勘探中。 PowerRTNu为综合导航系统及整个海上地震勘探的资料采集，提供了精确的基于GPS时间框架的时间同步信息、多个串口通讯协议的外部输入输出设备接口以及多个外部输入输出触发信号。PRTNU同导航系统的数据接口通讯，通过Ethernet TCP／IP协议实现。 PowerRTNu由MVME微处理单元、输入输出缓冲接口卡、数据通讯接口卡、GPS芯片、通用电源组成。 1．MVME微处理单元 MVME微处理单元是一个多协议处理器，内部集成了微处理器和一些控制领域的常用外围组件。它提供了与外部操作系统之间通讯协议。每个VME处理器板中的RTOS（实时操作系统）是Vxworks，但是它不储存在PowerRTNu里，每次启动需要从工作站或者网络上加载。 2．输入输出缓冲接口卡 输入输出缓冲接口卡可以产生闭合或TTL电平形式的触发信号，也可以接收外部设备输入的闭合或TTL电平形式的触发信号。
现代电子导航信息系统 习题集 1.目前世界上主要的全球卫星导航系统和区域性卫星导航系统分别有哪些？ GNSS:GPS,GLONASS,Galileo，北斗系统。RNSS:DORIS,IRNSS,QZSS,北斗双星系统2.GPS 卫星导航系统的注入站、跟踪站和监控站各自的功能是什么？ 注入站：在主控站的控制下，在卫星通过其上空时，将该卫星的导航电文利用S 波段载波注入给该卫星 跟踪站：将伪距，多普勒积分值，气象信息，卫星时钟及海军水面兵器中心发来的参考星历等数据送给主控站 监控站：用以对GPS星座的所有卫星进行实时跟踪测量的设施，所有收集到的数据送给主控站 3.GPS 卫星发射的信号是由哪三部分组成的？ 载波，测距码，导航电文 4.GPS 信号各自采用哪两种频率的载波和伪随机码？ 载波L1:1575.42MHz，载波L2:1227.60MHz C/A码：1.023MHz，P码：10.23MHz 5.简述 C/A 码和 P 码的特点。 C/A码是一种低速，短周期的伪随机码，码长较短，易于捕获，测距精度较低，也称粗码。 P码是一种快速，长周期的伪随机码，由两个码长为互素的字码复合而成。测距精度高，也称精码。 6.简述 GPS 导航电文(D 码)的基本结构。 导航电文是二进制编码的文件，一个完整的导航电文有25帧，共37500bit，需 12.5min才能播放完，每帧导航电文共1500bit，占30s。每帧导航电文被均分成 5个子帧，各占6s，第4和第5子帧包含所有卫星星历，各包含25页，每个子帧又可以分成10个字，每个字0.6s。 7.GPS 卫星导航系统的误差主要来自哪几个方面？ 1.用户距离误差包括卫星误差，信号传播误差及接收机噪声， 2.几何误差， 3.速 度测量误差，4.海图标绘误差 8.GPS 接收机定位误差的大小与什么有关？ 1.接收机通道间偏差：多通道接收机包含多个并行的通道，每个通道都能独立连 续跟踪一颗或以上的卫星，多通道接收机因各通道硬件路径不同会产生通道偏差。 2.噪声误差：噪声是电路或系统中不含信息量的电压或电流。各种电气设备可引 起不同形式的干扰。 3.量化误差:GPS接收机通过本机伪码与接收机伪码跟踪并同步来测量伪距，根据 码元的宽度，测量误差可以量化在一定范围内。 9.用户与 GPS 卫星间的位置对定位精度有何影响？ 用户与卫星间的几何位置好，定位误差小，几何位置差，定位误差大。用户与卫星间的几何关系对定位误差影响的大小，可用几何精度因子GDOP来表征。GDOP 值越小，表明选用的卫星的几何形状越理想，使位置和时间的误差值也相应减小10.GPS 接收机通常选用仰角大于多少的卫星？为什么？ 卫星信号在对流层中产生的传播延迟与大气温度，压力，卫星的仰角等因素有关，而对于频率低于30GHz的电磁波与频率无关因此GPS双频道接收机不能校正对流层折射误差。对流层传播延时误差与卫星仰角有关，仰角越小，误差越大。 因此需选用仰角为5°~85°之间的卫星。
北斗车辆定位监控方案 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
军用车辆北斗定位管理方案 目录 一、概述 北斗系统是自行研制的全球与（BDS），是继美（GPS）和俄之后第三个成熟的。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度高，授时精度高。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、
导航、授时服务。北斗卫星导航系统和、格洛纳斯系统及欧盟一起，是卫星导航委员会已认定的供应商。 采用 BD2 B1/GPS/北斗 L1 双模模块，实现北斗/GPS/北斗双模卫星定位监控，结合汽车行驶记录仪，信息显示屏，TF 卡存储，打印机，驾驶员 IC 卡身份识别，语音通话，多媒体监控存储，多种数据接口。汽车标准安装嵌入式结构设计，一体化结构。完全符合国标 GB-T 19056-2012/部标 JT/T 794-2011 标准和交通部《道路运输车辆卫星定位系统北斗兼容车载终端技术规范》的要求。适合于交通部推广客车、货车和危险品车北斗应用的要求。 1.1系统设计目标及原则 1.1.1系统设计目标 通过对GPS/北斗应用需求的认真分析与仔细研究，确定以下设计目标： 车辆监控平台与TMS之间无缝对接，能够实现车辆状态实时查询，提升客户满意度。系统设计为各类车辆分别提供各种专有报表，系统统采用分组管理，不同类型的车辆归入不同分组，便于管理。保证系统安全的前提下采用国际通用的系统规范、传输协议和子系统接口，能比较容易的实现与其他系统的网络连接和数据共享以及系统扩容。 1.1.2系统设计原则 系统设计必须遵循以下原则： 1)经济高效性。技术方案设计充分考虑市场经济原则，既有利于车辆的安全方便 管理，又有利于降低系统投资成本，特别是运营成本，能够充分考虑主控中心的市场化经营模式。 2)系统的开放性。系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系 统，并支持二次开发。 3)系统的继承性。最大限度利用原有部分设备，充分利用已有硬件设备和网络资 源。
自动化技术与应用 2006年第25卷第2期仪器仪表与检测技术 Instrumentation and Measu rement 综合导航显控台综合检测系统设计 戴运桃,万扬,刘利强 (哈尔滨工程大学自动化学院,黑龙江哈尔滨150001) 摘要:综合导航显控台是船舶综合导航系统的核心导航设备,文章针对综合导航显控台设计了综合导航显控台综合检测系统,给出了综合检测系统的结构模型,在充分研究VxWorks操作系统的基础上提出了综合检测系统检测软件的功能设计与结构设计思路。本系统已经应用到实践,能够很好的完成对综合导航显控台的系统检测及故障点定位。 关键词:综合检测;系统设计;嵌入式操作系统 中图分类号:TP274 5文献标识码:B文章编号:1003 7241(2006)02 0062 03 A S upervisio n System for Integrated Navigatio n Display and Contro l Co nsole DAI Yun-tao,WA N Yang,LIU Li-qiang (School of Automation,Harbin Engineering University,Harbin150001,China) Abstract:Integrated Navi gation Display Control Console is the core navi gation equipment of INS.This paper introduces a supervision system for Inte grated Navigation Display and Control Console.It presents the basic structure of the in tegrated supervision sys tem based on the Vxworks real -time operating system.The system has been put into practice. Key words:Integrated supervision;System design;Embedded system 1引言 综合导航显控台是综合导航系统的核心导航设备,是应用组合导航技术和信息融合技术把各个导航设备有机地组合起来,在不改变各导航设备的情况下,采用滤波技术,对各种导航信息进行处理,实现各种导航信息互相取长补短,提高导航定位精度;通过对导航信息进行集中显示,集中控制和综合处理,实现最大限度发挥每一个导航信息的作用,实时向使用部门提供全面的、最佳的导航信息,在综合导航系统中起着非常重要的作用。 综合导航显控台综合检测系统是为了对综合导航显控台进行系统硬件功能检测而研制的。在综合导航显控台出现硬件故障后,维修保障人员可应用!替换法?使用综合检测系统对综合导航显控台进行系统检测、模块检测和电路板检测,定位出故障点或故障模块,从而进行有针对性的维修或更换。 收稿日期:2005-07-212系统结构及功能 综合检测系统应该尽量搭建与用户实际使用环境相同的检测平台,保证被检测系统的完整性,对临时没有的系统设备部件,也应有相应的模拟手段[1]。系统检测时,应该参考面向对象分析的结果,对应描述的对象、属性和各种服务,检测软件是否能够完全!再现?问题空间。系统可以给维修部门对设备故障进行排除提供方便。其总体检测流程如图 1: 图1总体检测流程 2.1综合检测系统结构 综合检测系统主要由主检测平台和辅助检测平台两部分组成,系统的结构模型如图二所示。主检测平台硬件系统采用嵌入式PC104架构,是综合检测系统的主控制单元,包括整机检测
稳定平台关键技术综述 0引言 从科索沃战争、伊拉克战争到最近的利比亚战争，局部战争成为主要的作战模式。与以往的区域攻击不同，现代局部战争的主要特点是快速反应、精确打击。为应对未来局部战争，做到敢打必胜，改进与研制武器装备，提高部队作战能力成为首要任务。 在我军车载陆战装备中，战术导弹、坦克、火炮等武器系统近些年来有了很大发展，射击范围和精度都有了很大提高。但与外军先进装备相比，行进间射击精度尚有较大差距，甚至大多装配的武器系统还无法实现行进间射击。行进间射击作为提高部队作战效率，增强武器装备自我防护能力的重要指标，已成为未来陆战装备的主要发展方向，同时这也使得对武器系统的改进与研制迫在眉睫。 瞄准线稳定技术是实现行进间射击、提高行进间射击精度的主要环节。它采用稳定平台对车体的航向、纵摇和横滚运动进行有效的隔离，使瞄准线在惯性坐标系下保持稳定。为提高陆战装备快速反应与精确打击能力，急需提高稳定瞄准的快速性、精确性、自适应性，因此本课题的研究具有重要意义。 1稳定平台国内外研究现状 在光电稳定平台中，陀螺稳定平台迄今得到了广泛的应用，它是采用一个环架系统作为光电传感器的光学平台，在平台上放置陀螺来测量平台的运动，陀螺敏感姿态角的变化经过放大以后驱动环架的力矩电机，通过力矩电机驱动平台使光电传感器保持稳定。在国外起初应用于手持式望远镜和瞄准具中，并在八十年代装备部队，现已广泛应用于地基、车载、舰载、机载、弹载、天基等各种观测、摄像系统中。1996年，美国的航空红外制造商前视红外系统公司以电子新闻采集市场为目标推出了一种双传感器系统，它包括一个用于低照度的高分辨率红外摄像机和用于白天的标准广播摄像机，这两台摄像机一起被安装在一个紧凑的三轴陀螺稳定的万向架中，能够提供50rad μ的图像稳定精度，意大利的Caselle-Torinese 公司生产的11072Caselle-Torinese 光轴稳定平台的旋转范围可以做到高低方位均为??360~0，最大旋转速度为?60/s ，稳定精度为0.4mrad 。英国的Ferranti Electro-optics 公司生产的FIN1155用于坦克的陆地导弹/稳定平台，其瞄准线的稳定精度达到了0.1mrad 。法国的SAGEM 公司研制的舰载对空红外全景监视系统可以在?+?-30~30的摇摆，?+?-10~10的纵摇时的稳定精度达到0.5mrad 。1994年法国生产的“唯吉-105”型周视光电火控红外系统，在方位为??360~0，俯仰角为??-65~25范围内稳定精度为0.1mrad 。以色列研制的ESP-1H 采用两轴陀螺稳定平台，在方位角为??360~0，俯仰角在?+?-110~10的范围内，最大旋转速度为?50/s 的稳定精度高达50rad μ，而ESO-600C 的稳定精度高达15rad μ。 国内上世纪80年代开始研制瞄准具稳定平台，90年代逐渐展开了陀螺稳定平台的研制。北京618所90年代初期研制了机载陀螺稳定平台，其稳定精度可达到0.1mrad ，中科院成都光电所承担的863子课题——快速反射镜成像跟踪系统，采用了二级稳定技术，并于1994年通过评审。华中光电技术研究所研制的舰载红外稳定平台的稳定精度为1mrad ，清华大学精密机械与机械学系惯性导航研究室于1997年研制出机载瞄准线稳定跟踪系统，并交付部队使用。 车载稳定平台的研究开始于80年代后期，最初用于坦克炮长镜上以稳定瞄准线，其原理是在框架陀螺的转子上安装导光棱镜，以达到稳定瞄准线的目的，其稳定精度可达到0.2mrad ，但瞄准范围仅仅是方位?±4、俯仰?+?-20~10，加之人机工程差，使用受到了
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
导航电子地图制作-----------------张铁成 1、导航系统帮助驾驶者准确、快捷的到达目的地，其功能一般不包括（）。 A、实时定位 B、目的地检索 C、自动驾驶 D、路线规划 答案：C 解答：导航系统能够实现实时定位、目的地检索、路线规划、画面和语音引导等功能，一般不包括自动驾驶。 2、导航系统一般由（）构成。 A、定位系统 B、电视接收 C、硬件系统 D、软件系统 E、导航电子地图答案：ACDE 3、目前主要的定位系统是以航天技术为基础，以高速运动的卫星瞬间位置为已知数据，采用空间距离（）的方法，技术待测点位置的系统。 A、前方交会 B、后方交会 C、侧方交会 D、成果汇交 答案：B 4、定位系统组成通常由（）组成。 A、空间部分 B、控制部分 C、客户端 D、车载电子狗 答案：ABC 5、目前世界上的卫星导航定位系统有（）。 A、GPS B、格洛纳斯 C、高德 D、北斗 E、伽利略 答案：ABDE 6、（）是整个GPS车载导航系统的心脏。 A、车载主机 B、显示器 C、定位系统 D、其他控制模块 答案：C 7、导航应用软件的基本功能包括（）。 A、定位与显示 B、地图浏览与信息查询 C、地图编辑 D、语音引导 E、智能路线规划 答案：ABDE 8、导航电子地图的特点包括（）。 A、能够查询目的地信息 B、存有大量能够用于引导的交通信息 C、用户能够编辑导航电子地图 D、需要不断进行实地信息更新和扩大采集答案：ABD 9、导航硬件平台包括（）。 A、车载主机 B、电视接收机 C、显示器 D、DVD播放机 E、定位系统 答案：ACE
10、（）是含有空间位置地理坐标，能够与空间定位系统结合，准确引导人或交通工具从出发地到达目的地的电子地图或数据库。 A、多媒体地图 B、数字地图 C、导航电子地图 D、云地图 答案：C 11、高质量电子地图数据的关键因素不包括（）。 A、数据信息丰富 B、图面清晰美观 C、信息内容准确 D、数据现势性高答案：B 12、（）不是导航电子地图具有的特点。 A、能够查询目的地信息 B、存有大量能够用于引导的交通信息 C、集成了影音娱乐平台 D、需要不断进行实地信息更新和扩大采集 答案：C 13、导航电子地图的POI的内容部不包括（）。 A、道路名 B、交叉点 C、邮编检索 D、铁路数据 答案：D 14、导航电子地图的背景数据不包括（）。 A、地貌 B、水系 C、植被 D、铁路数据 答案：A 15、导航电子地图产品设计阶段，根据需求分析的结果、生产计划、资源配置情况，进行产品设计，其设计内容不包括( )。 A、制作成导航电子地图数据库 B、成本预算、资源配置 C、品质要求、风险控制 D、产品计划、产品范围 答案：A 16、以下有关导航电子地图制作过程中不正确的说法是（）。 A、导航电子地图制作需经过需求分析和需求评审 B、从国家权威部门或市场收集公共情报信息 C、导航电子地图数据库制作主要是根据现场采集成果进行相应的加工处理 D、导航地图经过制作单位的严格检查无误后可上市销售。 答案：D 17、导航电子地图生产中通过外业专业人员利用专业设备实地采集的相关信息不包括（）。 A、新增或变化道路的形状 B、道路网络连接方式 C、道路属性、兴趣点 D、国界和国内各级行政区划界线 答案：D 18、导航电子地图数据采集过程中所要遵循的规格要求不包括（）。 A、采集对象 B、采集条件 C、记录方式 D、数据库制作标准
目录 1.引言 (2) 2.稳定平台的性能要求 (2) 3.稳定平台的组成及工作原理 (3) 4.机电式稳定平台驱动系统传动形式 (4) 5.舰载雷达稳定平台控制系统框图 (5) 6.单片机的选择 (6) 1)8051单片机基本组成 (7) 2)复位电路及时钟电路 (8) 7.外扩RAM的选择 (8) 1)外存储器的选择 (8) 2）SRAM6264与单片机的连接方法 (9) 8.角位移传感器的选择 (10) 9.A/D转换器的选择 (11) 10.角位移传感器与A/D之间运放电路的设计 (12) 11.陀螺仪的选用 (13) 12.D/A转换器的选择 (15) 13.DAC0832外接运算放大器的设计 (17) 14.伺服单元以及交流伺服电机的选择 (18) 15.电源的设计 (19) 16.结语 (21) 17.参考文献 (22)
舰载雷达稳定平台设计说明书 题目说明:两自由度稳定平台用于保证船载雷达不受海浪颠簸的影响,始终保持雷达底座得水平.使用时在运动平台上安装两个角位移传感器,实时检测平台的位姿.而后根据测量得到的平台转角包括俯仰和滚动角度,来控制电机进行角度补偿,从而保证上平台始终水平。为保证控制精度，系统采用伺服电机作为驱动部分。 1、角位移传感器检测电路 2、伺服电机驱动电路 3、单片机及其接口电路 4、系统结构图 1. 引言 舰载雷达的天线座通常由方位转台和双轴稳定平台组成。它安装在舰艇桅杆的顶部，工作在海洋环境中。由于舰艇以及安装在舰艇桅杆顶部的天线座和安装在天线座方位转台上的雷达天线受海上风浪的扰动而产生纵、横摇及垂荡(升沉)运动，使得方位水平基准不断地发生变化，而舰艇摇荡运动和遭遇风浪均属随机过程变量，使雷达天线探测波束受舰艇摇摆的影响而不稳定，常会使被探测目标丢失，所以舰载雷达通常必须设置稳定平台，使稳定平台的纵摇和横摇驱动系统补偿舰艇的摇摆运动，使方位轴的轴线和水平面保持垂直，从而保证天线在水平面内作方位旋转运动，目标也不会因舰艇摇摆而丢失，确保了对空、对海探测的精度，保证了舰载雷达的正常工作。 2.稳定平台的性能要求 对于舰载警戒雷达来说，它的天线座通常是由方位转台和双轴稳定平台组成的。它安装在舰船桅杆的顶部，工作在海洋环境中。在伺服系统的控制下，方位转台的驱动系统能使天线以所需要的转速旋转。稳定平台的纵摇和横摇驱动系统能补偿舰船的摇摆运动，使方位轴的轴线与水平面保持垂直，从而保证天线在水平面内作方位旋转运动。 舰载雷达稳定平台必须满足下述性能要求： (1)稳定平台架设在舰艇上，基座是不稳定的。因为舰艇在航行时会发生纵摇、横摇、升沉及航向改变。根据舰艇的摇摆幅度和摇摆周期，稳定平台的纵摇和横摇驱动系统必须满足架设在方位转台上