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1、GPS姿态测量系统在高精度计程仪速度标定中的应用?908?计算机测量与控制.2004.12(10)ComputerMeasurement&Control文章编号:1671—4598(2004}10—0908—03中图分类号:TP274文献标识码:BGPS姿态测量系统在高精度计程仪速度标定中的应用卞鸿巍,一,(1.上海交通大学信息检测技术与仪器系,上海金志华,田蔚风200030;2.海军工程大学电气工程系,湖北武汉430033)摘要:文章为解决高精度计程仪速度标定问题,利用TrimbleMS860DGPS姿态测量系统提供的航向,位置和时间信息,建立了舰船高精度
2、速度参考测量系统.试验表明,这一新方法不仅可以有效完成计程仪速度精度标定,还实现了自动化测试和数据集中采集,克服了以往方法上的不足.关键词:计程仪;GPS;姿态测量;中分纬度Speed——precisionMeasurementforHigh——accuracyLogBasedonGPSAttitudeDeterminationSystemBianHongwei一,JinZhihua,TianWeifeng(1.Dept.ofInformationMeasurementTechnologyandInstruments,SJTU,Shanghai200030,Chin
3、a;2.DepartmentofElectricalEngineering,NUE,Wuhan430033,China)Abstract:Anovelmethodisproposedtoaccomplishspeed—precisionmeasurementofhigh—accuracylog.Speedreferencesystemisbuilt,usinginformationofheading,positionandtimeofTrimbleMS860DGPSattitudedeterminationsystem.Exper.iment~resultsveri
4、fythemethod'svalidity.Moreaccuratemeasurement.conveniencedetectionandautomaticoperationareachievedcomparedtotheoldways.Keywords:Log;GPS;attitudedetermination;mid—latitudesailingmethod0引言船用计程仪是舰船测定速度和航程的主要导航设备.根据提供的速度和航程性质的不同,计程仪可以分为相对计程仪和绝对计程仪两大类.传统的水银水压式计程仪和电磁计程仪属于相对计程仪,只能显示舰船相对于水的航程和
5、速度.国内当前开始应用的多普勒计程仪属于绝对计程仪,它利用多普勒效应实现舰船对底速度的测量.是一种不需要其他设备辅助的高精度自主测速仪器,其速度信息还可以用来补偿惯性导航系统的误差,是目前计程仪发展的主要方向之一.计程仪速度标定不仅可以用来评估计程仪系统的性能,还关系到计程仪的修订和正常使用,因此是计程仪使用中的一个重要环节.以往计程仪在出厂鉴定,新船使用以及长时间使用后都需要在专用测速场,通过精确实测船速实现速度收稿日期:2004—01—10;修回日期:2004—01—24.作者简介:卞鸿巍(1972一),男,博士生,讲师,土要从事INS/GPS组合导航技术的研究
6、.金志华(1942一),男,教授,博导,主要从事新型惯性仪器及组合导航系统的研究.田蔚风(1958一).女,教授,博导,主要从事组合导航系统,信息融合技术及智能交通导航方面的研究.的标定;测速实施过程中不仅对舰船的操控要求十分严格,测试结果也容易受到各种外界因素的影响,难以满足高精度计程仪的速度标定的需要.由于DGPS系统可以提供精确的定位精度,所以国内有关学者开始研究DGPS接收机在船速测定和计程仪修正中的应用问题…,所提出的方法无需专用的测速场,测速手段也比较简便,但还不能达到高精度速度测量的要求.为解决这一问题文章利用GPS高精度姿态测量系统建立了一种新的舰船
7、速度测试参考系统.作为计程仪速度的测试基准.方法充分利用了GPS姿态测量系统提供的高精度的位置,姿态信息.采取了准实时数据处理方法,较好地解决了高精度计程仪的标定问题.文中介绍了采用的GPS姿态测量系统,详细说明了数据处理方法,测试参考系统的系统组成以及具体的工作过程,文章最后给出了系统的实际试验数据,验证了方法的理想测试效果.1MS860DGPS姿态测量系统众所周知.GPS传统的测量方法主要基于GPS的伪距测量提供精确的载体位置和速度信息.GPS载波测量技术是一种比伪距测量精度更高的测量解算方法.可以达到厘米或毫米级精度.目前采用载波相位测量技术的GPS已经可
