导航论文
惯性导航系统发展综述报告
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摘要：本文介绍了惯性导航系统的主要组成、基本原理、分类以及优缺点。列举了惯性导航系统在当前的主要应用领域及发展趋势。
关键词：惯性导航系统、陀螺仪、加速度计、GPS、组合导航
一.引言
美国《防务新闻》网站报道称，美军正在研制新型导航定位设备，以替代现在广泛使用的GPS卫星定位导航系统。GPS之所以被美军诟病，主要是由于该系统过于依赖脆弱的天基卫星系统。卫星在战时极易被干扰、破坏，或受到网络攻击，自身安全性难以得到有效保证。为有效解决GPS安全性问题和美军对精确定位、导航、授时服务的需求之间难以调和的矛盾，美军开始积极寻求GPS 的替代品。据称，基于现代原子物理学最新成就的微型惯性导航技术是未来代替GPS的一个重要的技术解决方案。
惯性导航系统是人类最早研发明的导航系统之一。早在1942年德国在V-2火箭上就率先应用了惯性导航技术。从2009年，美国国防部先进研究项目局就深入进行新一代微型惯性导航技术的研发与测试工作。据悉，这种新一代导航系统主要通过集成在微型芯片上的三个原子陀螺仪、加速器和原子钟精确测量载体平台相对惯性空间的角速率和加速度信息，利用牛顿运动定律自动计算出载体平台的瞬时速度、位置信息并为载体提供精确的授时服务。
美军也对该系统的未来发展充满信心。安德瑞·席克尔认为，就像30年前人们没有预想到GPS会发展到目前如此程度一样，在未来20年新一代微型惯性导航系统的发展程度也是无可限量的。
从此报道中可以看出研究惯性导航技术的重要作用。
二．惯性导航系统的概念
惯性导航（inertial navigation）是依据牛顿惯性原理，利用惯性元件（加速度计）来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到
对运载体导航定位的目的。组成惯性导航系统的设备都安装在运载体内，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，是一种自主式导航系统。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。惯性导航涉及到控制技术、计算机技术、测试技术、精密机械工艺等多门应用技术学科，是现代高精尖技术的产物，但其基本定位原理并不复杂。
三．惯性导航技术的发展史
1942年德国在V2火箭上首先应用了惯性导航原理，即采用两台陀螺仪和一台横向加速度表，再加上一台模拟计算机来调整火箭飞行的方位。根据测量数据，模拟计算发出信号调整4个位于垂直尾翼上的外部方向舵来控制火箭的飞行。这是闭环导航系统的一个创新。
二战结束之后，以冯?布劳恩为首的500多名德国火箭科学家，加上他们的设计图纸、实验设备都去了美国，1945年他们在德克萨斯的布利斯空军基地开始了在美国的火箭研制工作，1950年到达了阿拉巴马州的亨茨维尔市，继续从事火箭研究。
在50年代早期，美国空军的西部研发中心邀请麻省理工学院(MIT)的仪器仪表实验室(即后来的德雷伯实验室)设计一种独立的导航系统，该导航系统将安装在康维尔公司的新一代Atlas洲际弹道导弹上，在MIT该项目的负责人是吉姆?弗莱彻(Jim Fletcher)，他后来成为NASA的负责人。Atlas导航系统当中首先包含了机载自主导航系统与地基跟踪指挥系统。后来这两种导航系统还导致了长期的争论，最后在洲际导弹上主要采用自主导航系统，而在空间探索过程中，则是采用两种导航系统的混合物。
1952年夏天，Richard Battin和J. Halcombe Laning, Jr两位博士开始在IBM 650计算机上进行利用MAC语言进行导航计算，直到1958年他们才完成了第一个惯性导航计算模型，而MAC语言作为第一种可以人工阅读的计算机语言也在航天方面得到广泛应用，现在的航天飞机上主系统的开发语言HAL/S就来自MAC语言。
1954年，这两位科学家完成了针对Atlas惯性导航系统的最初的分析工作，而这个项目的技术负责人Walter Schweidetzky曾经是冯?布劳恩的手下，参与
过V2火箭的研制。1954年惯性导航系统在飞机上试飞成功。基本原理是将现在的运行轨迹与预先设置的运行轨迹进行比较，然后调整火箭的姿态保证实际运行轨迹与预先设置的运行轨迹重合，不过由于当时计算机的处理能力和惯性导航系统的测量精度问题，火箭的偏差非常大。后来在三角洲(Delta)火箭当中的Q系统才真正解决了这个问题。Q系统最大的特点是可以利用自导驾驶仪当中的速度与方向信号直接进行计算，获得相关导航参数，该系统是在1956年6月21日首次公诸于众，该系统到现在仍然在导弹当中广泛使用。
1958年舡鱼号潜艇依靠惯性导航在北极冰下航行21天，证明了惯性导航不但可以在火箭、飞机上使用，也可以在船舶、潜艇、车辆上使用。
1961年2月，NASA委托MIT为阿波罗登月计划设计导航系统，而对于航天飞机来说，从航天飞机起飞到固体火箭助推器(SRB)分离这个阶段采用开环导航，而固体火箭助推器分析之后，则采用一种叫做PEG4的导航系统。PEG4实际上是将Q系统与Delta系统当中的PEG导航系统结合在一起，并加上了预测校正功能。虽然在过去30年里航天飞机的导航系统多次升级，并加上了GPS导航系统，但是航天飞机与空间探索导航的核心系统还是惯性导航。
四．惯性导航技术的原理
惯性导航系统属于推算导航方式，即从一已知点的位置根据连续测得的运动体航向角和速度推算出其下一点的位置，因而可连续测出运动体的当前位置。惯性导航系统中的陀螺仪用来形成一个导航坐标系，使加速度计的测量轴稳定在该坐标系中，并给出航向和姿态角；加速度计用来测量运动体的加速度，经过对时间的一次积分得到速度，速度再经过对时间的一次积分即可得到距离。
五、惯性导航系统的组成
1.惯性测量仪表：用来测量载体运动的线加速度和角速度信息。常用的惯性测量仪表有陀螺仪和加速度仪。
a．陀螺仪
陀螺仪主要用于获取运动体角运动信息。陀螺仪具有两大特性：一是定轴性，在不受外力矩作用时，陀螺转子的方向始终指向初始恒定方向。二是进动性，在
受外力作用时，陀螺转子讲偏离原始方向。根据以上两个特性制成的陀螺仪能够精确测定陀螺轴指向。目前，陀螺仪发展已经进入第四个阶段，即激光陀螺，静电陀螺，振动陀螺广泛应用。在未来，高灵敏度，高可靠性，结构简单，成本低廉的光纤陀螺将是主要发展趋势。
b．加速度仪
加速度计主要用于获取运动体加速度信息。假设加速度计处于垂直方向上，由于地球重力影响，根据牛顿第二定律，只需已知测试元件质量，通过测量测试元件所受的力，便可求出运动体加速度。通常记f（specific force）定义为作用在单位质量的非引力外力，可由加速度计测出。目前，工程上常采用具有偏心质量的摆式加速度，常见有液浮摆式加速度计，陀螺积分加速度计。
2.惯导平台：用来模拟一个导航坐标系，把加速度计的测量轴稳定在导航坐标系，并用模拟的方法给出载体的姿态和方位信息。
3.导航计算机：完成导航计算和平台跟踪回路中指令角速度信号的计算。
4.输入输出单元：给定初始参数及系统需要的其他参数，并显示各种导航信息。
六．惯性导航技术的分类
按照惯性导航仪表的安装方式，可以将惯性导航系统分为：
1.平台式惯性导航系统：将陀螺仪和加速度计安装在一个稳定平台上，以平台坐标系为基准，测量运载体运动参数的惯性导航系统。
平台式惯导系统原理图
2.捷联式惯性导航系统：加速度计和陀螺仪直接安装在运动载体上，惯导平台的功能由计算机来完成，有时也称作“数学平台”。
捷联式惯导系统原理图
七、惯性导航的优缺点
惯性导航系统的优点：1.由于它是不依赖于任何外部信息，也不向外部辐射能量的自主式系统，故隐蔽性好，也不受外界电磁干扰的影响。2.可全天候、全时间地工作于空中、地球表面乃至水下。3.能提供位置、速度、航向和姿态角数据，所产生的导航信息连续性好而且噪声低。4.数据更新率高、短期精度和稳定性好。
缺点： 1.由于导航信息经过积分而产生，定位误差随时间而增大，长期精度差。2.每次使用之前需要较长的初始对准时间。3.设备的价格较昂贵。4.不能给出时间信息。
八、惯性导航系统在各个领域的应用
（一）惯性导航系统在军事上应用
第二次世界大战期间，德国在V2导弹采用两个双自由度陀螺仪和一个陀螺积分加速度计组成惯性导航系统，这是惯性导航技术在导弹制导上的首次利用。近年来，由于惯性器件性能和制造水平不断提高，惯性导航系统在军事上应用更加广泛，主要集中在导弹制导，复杂条件下战斗机导航，高能激光武器的瞄准，
卫星导航技术论文
论卫星导航定位技术的原理及应用 导航技术是涉及自动控制、计算机、微电子学、光学、力学以及数学等多学科的高技术，是实现飞行器特别是航天器飞行任务的关键技术，也是武器精确制导的核心技术，这对于提高航空器、航天器以及武器装备的机动性、反应速度和远程精确打击能力具有重要意义，在海、陆、空、天等现代高技术武器及武器平台中得到广泛的应用。按照定位导航的方式可分成：卫星定位导航、自主式导航、组合导航以及无源导航。而此文着重介绍的是卫星定位导航这一技术。 在人类早期物质生产活动中，人类的活动范围内总存在森林、草原，人们总是随着自然环境的兴衰而漂泊不定，根本不需要什么明确的定位。但是，随设社会的发展，到了农业时代，在人们开发农田，兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求，可以说在这时，导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代，人类的活动遍及全球，而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程，通信工程，矿产资源勘探工程，地球生态及环境变迁的研究，就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展，并把这项技术带到一个前所未有的发展时期，它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的，科技是不断进步的，20世纪末，出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术，它们的出现，把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年世界上第一颗人造地球卫星发射后，人类便发现卫星可以作为一个已知的空间信号源，为人类获取相关的信息资源，开展测距、定位、导航研究搭建了一个世界共享的技术平台。 卫星导航看似涉及了多方面学科的知识，实际原理并不算复杂。卫星导航按测量导航参数的几何定位原理分为测角、时间测距、多普勒测速和组合法等系统（测角法和组合法因精度较低等原因没有实际应用）。多普勒测速定位是指用户定位设备根据从导航卫星上接收到的信号频率与卫星上发送的信号频率之间的多普勒频移测得多普勒频移曲线，根据这个曲线和卫星轨道参数即可算出用户的位置。而时间测距导航定位的方法是用户接收设备精确测量由系统中不在同一平面的4颗卫星(为保证结果唯一，4颗卫星不能在同一平面)发来信号的传播时间，然后完成一组包括4个方程式的模型数学运算，就可算出用户位置的三维坐标以及用户钟与系统时间的误差。卫星导航系统的组成也不算复杂，只有导航卫星、地面台站和用户定位设备三个部分。导航卫星是卫星导航系统的空间部分，由多颗导航卫星构成空间导航网。地面台站则是用来跟踪、测量和预报卫星轨道并对卫星上设备工作进行控制管理，通常包括跟踪站、遥测站、计算中心、注入站及时间统一系统等部分。跟踪站用于跟踪和测量卫星的位置坐标。遥测站接收卫星发来的遥测数据，以供地面监视和分析卫星上设备的工作情况。计算中心根据这些信息计算卫星的轨道，预报下一段时间内的轨道参数，确定需要传输给卫星的导航信息，并由注入站向卫星发送。剩下的用户定位设备通常由接收机、定时器、数据预处理器、计算机和显示器等组成。它接收卫星发来的微弱信号,从中解调并译出卫星轨道参数和定时信息等,同时测出导航参数（距离、距离差和距离变化率等），再由计算机算出用户的位置坐标（二维坐标或三维坐标）和速度矢量分量。用户通过这个设备即可得到卫星导航的帮助。 说到卫星导航，就不得不提到美国的全球定位系统（GPS Global Positioning System）。GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统（Transit），1958年研制，64年正式投入使用。尽管TRANSIT在导航技术的发展中具有划时代的意义，但它存在观测时间长、定位速度慢（2个小时才有一次卫星通过，一个点的定位需要观测2天），不能满足连续实时三维导航的要求，尤其不能满足飞机、导弹等高速动态目标的精密导航要求。于是在六十
全球卫星导航定位技术的原理及应用论文概要.doc
浅析全球卫星导航定位技术原理及应用 一、前言 导航定位的需求,可以说不是历来就有的,在人类早期物质生产活动中以牧猎为主,日出而作,日落而息。当时人们离不开森林和水草,或是随着水草的兴衰而漂泊不定,根本不需要什么明确的定位。但是,随设社会的发展,到了农业时代,在人们开发农田,兴修水利等相应活动中就逐渐产生了测绘定位的需求,可以说在这时,导航定位就在慢慢酝酿之中。等到了工业时代,人类的活动遍及全球,而一些工程比如航海、航空、洲际交通工程,通信工程,矿产资源勘探工程,地球生态及环境变迁的研究,就需要精确地定位。这些需求促使导航定位技术的发展,并把这项技术带到一个前所未有的发展时期,它的手段也从光学机械过渡到光电子精密机械仪器的时代。社会是不断发展的,科技是不断进步的,20世纪末,出现了电子计算器技术、半导体技术、激光技术、航天科学技术,它们的出现,把人类带到了电子信息时代和航天探索时代。当1957年前苏联发射了人类第一颗人造地球卫星,人类跟踪无线电信号中发现了卫星无线电信号的多普勒频移现象,这预示着一种全新的天空定位技术的可行性,由此,人类进入了卫星定位和导航的时代。 二、简介 1:全球卫星导航定位系统(global navigation and positioning satellite system采用极轨道星座和无源定位方式为美国提供全球覆盖的导航及定位系统。简称GPS。其轨道高度约为2×104 km,在6条轨道上运行有24颗卫星,每12 h绕地球一周,能保证地球上任何地点的用户都能至少同时看到4颗卫星。它属于非静止卫星定位系统。移动用户利用导航定位接收机来接收4颗(或4颗以上卫星的导航定位信号,并测量不同信号的到达时间,求出移动用户的三维空间坐标,自动给出经度和纬度显示,从而实现用户的自主定位。也可通过无线传输手段将用户定位信息传送到调度中心,实现对移动用户的调度控制。 GPS向用户广播的导航信号为双频,分别为1 575.42MHz 和1 226.60MHz。采用多种直接序列扩频码的码分多址和伪码测距技术。直接序列扩频码主要有P码
汽车导航系统的应用技术 毕业论文
汽车导航系统的应用技术毕业论文黄冈职业技术学院毕业论文 毕业设计(论文) 课题名称: 汽车导航系统的应用技术 系别交通学院专业汽车检测与维修技术班级汽修XXXXX班姓名 XXX 学号 XXXXXXXX 指导教师 XXXXXXXX 时间 2012-4-15——2012-4-25 I 黄冈职业技术学院毕业论文 摘要 众所周知，近年来尤其是进入21世纪，汽车工业已成为世界的支柱产业，汽车在日常生活和工作中起的作用也越来越突出。而如何实现各类车辆的有效指挥、协调控制和管理已经成为交通运输和安全管理部门面临的一个重要问题。汽车导航系统为汽车司机提供实时的信息服务，使交通网络快速、高效、安全的运行，为提高交通安全和提供良好的交通环境做出了相当的贡献。但现有导航系统这种贡献是有限的，它仅局限于单车导航，并不能从本质上。 解决现有的交通安全问题，因为它没有分析和解决自车周围潜在的交通问题。本文正是针对现有汽车导航系统存在的问题和新的发展需要提出新的研究方向——汽车导航信息共享系统(PSS)。 关键词:汽车导航自动简便 II 黄冈职业技术学院毕业论文 Abstract
As everyone knows, especially entering 21st century in recent years, the auto industry has already become the pillar industry of the world, it is more and more outstanding that the automobile function in the daily life and work. How to realize the effective conduct and control in harmony and manage of all kinds of vehicles, which already become an important problem that communication and transportation and safe administrative department have faced.Automobile offer real-time information service to drivers by navigation system, make traffic network fast, high-efficient, security running, and make suitable contribution to improve the traffic safety and offer the more traffic environment. But this kind of contribution is limited, it only confines to navigate by own car, which can not solve the existing traffic safely problem in essence. Because it has not analyzed and solved the potential traffic problem around own car.This text just at the problem which existing automobile navigation exists and new development need, and propose the new research direction -Automobile Navigation Public Space System (PSS) Abstract: Car navigation automatic simple and convenient III 黄冈职业技术学院毕业论文 目录 摘要 ............................................................. II ABSTRACT ........................................................ III 1 课题的来源 ..................................................... 1 1.1
导航技术论文-北斗卫星导航系统
浅析北斗卫星导航系统 近几年来，全球卫星导航系统(GNSS)在国家安全、经济及社会发展中的作用越来越显著，世界各主要大国都竞相发展独立自主的卫星导航系统，几乎所有卫星导航系统都进入了高速发展阶段。中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 一、自主导航系统建立的重要性 现今，GPS在我国的占有率达到了95％左右，而北斗卫星导航系统的主要用户还是一些相关的国家机关和大型企业。既然有较成熟的美国GPS导航系统及其配套的应用设备，我们为什么还要耗费巨大的人力物力去研发自主导航系统呢？ 首先，卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会经济效益。卫星导航系统可广泛应用于船舶运输、公路交通、铁路运输、海上作业、渔业生产、水文测报、森林防火、环境监测等众多行业，以及军队、公安、海关等其他有特殊指挥调度要求的单位。中国作为发展中国家，拥有广阔的领土和海域，卫星导航系统对于国计民生的重要性不言而喻。其次，少数几个全球卫星导航系统将分享全部卫星导航最佳资源。充分研究及实践证明，最佳卫星导航频率和轨道资源包括：L波段导航频率，中圆轨道(MEO)卫星星座，其中最佳方案为3个轨道平面和30颗卫星星座。国际电联相关研究小组的工作表明，上述资源仅可以满足3 -4 个全球卫星导航系统需要。因为更多的系统加入，用户视野内的卫星数增加，非观测卫星信号将作为被观测卫星信号干扰，使观测精度下降。根据国际频率协调规则，后来系统应消除对先前系统的干扰，那么，后来系统将无法获得最佳频率资源，即使另选频率，后来系统也难以生存。第三，卫星导航
GPS定位原理论文20122334940
摘要 GPS是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星导航定位系统，具有定位精度高、观测时间短、观测站间无需通视、能提供全球统一的地心坐标等特点。本文概述了GPS定位系统的发展，介绍了GPS定位系统的组成、工作原理及GPS在汽车导航和交通运输、军事和医学上的应用等 关键词：GPS定位系统 GPS接收机 GPS定位原理
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(完整版)基于电子地图的GPS导航定位程序的设计与实现毕业论文
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境中，通过电子地图与话音指南，准确地掌握前往目的地的路线。它是GPS导航定位技术与电子地图技术结合的焦点。现阶段，随着电子产和汽车产业的快速发展，国内外汽车生产商、GPS专业厂商加快了对汽车GPS导航系统研制，而我国汽车导航系统本身起步比国外要晚了许多，在各个方面存在着较大差距，下面简述国内外在该行业上的研究进展状况。 （一）国外研究进展 在硬件方面，全世界已经有包括 IBM、MicroOptical、Xybernaut 在内的超过 100 家公司生产与移动计算相关的产品，如带 LCD 显示器的眼镜、手执微型键盘、手执鼠标、声控输入设备、GPS天线等。 在应用系统开发方面，美国麻省理工学院、哥伦比亚大学和欧洲的瑞士联邦技术学院、荷兰 Delft 技术大学等都在医学、工业等各个移动计算领域进行应用系统的开发工作。 在地图数据方面，美国爱荷华州立大学和加利福尼亚大学美国地理信息与分析中心（NCGIA）正在合作为 NASA 和联邦统计机构进行一项名为 Batutta 的计划，旨在研制一套专为地学野外采样使用的移动作业系统，包括地理环境与地理信息系统在无线移动环境中的集成以及穿戴式计算机、便携计算机、PDA 和台式服务器的联合使用。 在软件开发方面，作为GIS 市场的领头雁 Autodesk、ESRI 和 Intergraph 三大公司为 Mobile GIS 技术做出了极大的贡献。Autodesk 公司开发 Autodesk OnSite 的“移动访问”模块。ESRI 研制了 ArcGIS 软件产品—ArcPad。而Intergraph 建立自己的移动 GIS 解决方案—IntelliWhere。这些软件极大方便了Mobile GIS个人导航系统的开发。 （二）国内研究进展 在硬件方面，国内的硬件技术很不成熟，相关导航产品的结构设计、生产已接近
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导航定位技术与光学的联系 姓名：王彬学号：1111100228 专业：光信息科学与技术 引言：本文主旨是探讨导航定位系统与光信息科学与技术专业之后间的联系。对现代科技中的光学和导航技术作了详细的介绍。讨论现代光学技术与导航系统的共通之处。举例介绍了光在导航定位系统中应用的实例，如激光陀螺，光纤陀螺和激光跟踪导航。并对未来可能的发展做了展望。 光学作为一门诞生340余年的古老科学 经历了漫长的发展过程 从经典光学到近代光学 再到现代光学 它的发展也表征着人类社会的文明进程。展望21世纪 随着以光信息为代表的信息化社会的发展 人类将迈进光子时代 光子学的发展和光子技术的广泛应用将对人类生活产生巨大影响。光学是研究光的产生和传播、光的本性、光与物质相互作用的科学。光学作为一门诞生340 余年的古老科学, 经历了漫长的发展过程, 它的发展也表征着人类社会的文明进程。20 世纪以前的光学, 以经典光学为标志, 为光学的发展奠定了良好的基础; 20 世纪的光学, 以近代光学为标志取得了重要进展, 推动了激光、全息、光纤、光记录、光存储、光显示等技术的出现, 走过辉煌的百年历程; 展望21 世纪的现代光学, 将迈进光子时代, 光子学已 不是物理学的学术上的突破, 它的理论及其光子技术正在或已经成为现代应用技术的主角, 光子学的发展和光子技术的广泛应用将对人类生活产生巨大影响。 定位与导航技术是涉及自动控制，计算机，微电子学，光学，力学，以及数学等多学科的高技术，是实现飞行器特别是航天飞行任务的关键技术，也是武器精确制导的核心技术。导航定位技术被应用于人类生活中的各处各地，时时刻刻。他为我们的的生活提供了巨大的便利，深深地融入我们的生活。他包涵天文导航，地文导航，惯性导航，无线电导航，卫星导航和其他等等。目前应用最广，技术最完善最先进的是卫星导航。有美国的GPS导航系统，俄罗斯的GLONASS系统，欧洲的GALILEO系统和中国的北斗导航系统。其中最具代表性的是美国的GPS。 最初的GPS计划在联合计划局的领导下诞生了，该方案将24颗卫星放置在互成120度的三个轨道上。每个轨道上有8颗卫星，地球上任何一点均能观测到6至9颗卫星。这样 粗码精度可达100m，精码精度为10m。由于预算压缩，GPS计划不得不减少卫星发射数量 改为将18颗卫星分布在
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北斗卫星导航论文
全球卫星导航 结课论文 学院：电气学院 班级：电气信息类11-01 姓名：王俊博 学号：311108000123
唐家山堰塞湖水位的准确数据，为唐家山堰塞湖抢险成功提供了保障。 在突发事件，例如在今年的“黄岩岛”对峙中，“北斗”系统极大地提高了渔政船和海监船的执法能力，维护了中国在南海的主权和海洋权益，保护了我国渔民的安全。 由于北斗导航系统已经实现在亚太地区的全方位覆盖，因此在对于信号盲区的救援行动更是必不可少，在野外攀岩，探险，考察等专业活动中配备北斗终端是十分必要的。 2 北斗导航在灾难救援方面的应用不足及其推广 任何一个成功的救援行动，其关键因素是时间。了解地标、街道、建筑、紧急服务资源以及救灾地点的准确位置有助于减少延误并拯救生命。对于救援和公共安全人员来说，要保护生命、减少财产损失，这类信息极为重要。作为辅助技术，卫星导航系统满足了这些需要。 我国的北斗系统因为起步晚，所以相应的救援应用并没有得到很大的发挥和利用，也没有形成相应的救援和预防机制。而反观美国的GPS则形成了良好的救援及预防机制，这很值得我国的北斗导航系统的学习。 在诸如2004年印度洋地区的海啸、2005年墨西哥湾的卡特琳娜以及瑞塔飓风，还有2005年巴基斯坦－印度地区的地震等全球性灾难的救援中，美国的卫星导航都扮演了不可或缺的角色。搜寻与救援队借助卫星导航、地理信息系统（GIS）以及遥感技术画出受灾地区图，供救援与救助行动使用，并评估灾情。 另外一个灾难救援的重要方面是管理野外火情。配置了GPS和红外探测仪的飞机可以确认火灾边界和“热点”以控制和管理森林火灾。数分钟之内，火灾图就可以传送到消防员驻地的手提式电脑上。配备了这些信息的消防员才更有可能扑灭火灾。 在太平洋周围等地震频繁地区，GPS在帮助科学家预测地震方面扮演着越来越重要的角色。利用GPS提供的精确的定位信息，科学家能够研究地球张力是 如何逐渐累积起来的，以便描绘地震，甚至在未来预测地震。 负责追踪风暴、预报水灾的气象人员也要借助于GPS。他们可以通过分析大气层中传送的GPS数据来评估水蒸气的内容。 北斗卫星导航系统的推广方面： （1）更迅速、准确地为受灾地区输送救灾物资，拯救生命，重建重要基础设施。 （2）为那些没有或少有地图信息的灾区提供定位信息以测绘地图。 （3）提高预测水灾的能力，观测地震前兆以及地震。 （4）在紧急情况下提供手持移动电话的人和在车辆内的人的定位信息。 由此可见，我国的北斗导航要做的还有很多，但是这并不妨碍它在我国的灾难救援的应用，推广和最大化的利用北斗导航具有很大的意义。 3 北斗导航在海洋搜救方面的应用 “海洋捕捞业属‘高危行业’。”据海南省海洋与渔业厅有关负责人介绍说，2002年至2010年，海南省渔船发生事故148宗，死亡(失踪)168人，沉船169艘，经
车载卫星定位导航系统设计毕业设计论文
本科毕业设计论文题目：车载卫星定位导航系统设计
Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technology for the Degree of Bachelor Car satellite positioning and navigation system design Student: He Donghui Advisor: Lecturer Chai Wanfang Professor Shen Yongzeng College of Information Engineering Zhejiang University of Technology June 2011
车载卫星定位导航系统设计 摘要 车载卫星定位导航系统是为了解决汽车文明带来的日益严重的城市交通问题而提出的。目前应用最为广泛的卫星导航系统是美国的GPS（Global Positioning System，全球定位系统），因此本文以GPS为主进行研究。 本文首先简单介绍了全球4大导航定位系统，对比了各个系统的优劣，决定用兼容GPS系统和北斗系统的模块。重点介绍了基于ARM(Advanced RISC Machines)芯片和android系统的车载卫星导航系统的设计理念和设计流程。通过编写测试代码，用开发板试验模块接受解析GPS数据的功能，然后继续android 系统中间层的研究，完成android应用层到Linux底层的对GPS模块的调用，最终在开发板上基本实现了地图实时定位的功能。 关键词：GPS,北斗，android，定位导航，ARM
北斗卫星导航论文
结课论文 学院：电气学院 班级：电气信息类11-01 姓名：王俊博 学号：311108000123
北斗导航系统在灾难救援和海洋搜救方面的应用及推广 摘要：随着近年来灾害事故的频繁发生及我国对海洋权益的注重不断加大，原有的技术手段越来越无法满足人们对这方面的要求。另一方面，我国自行研发的北斗卫星导航系统技术已日趋成熟，为灾难救援及海洋搜救提供了强有力的技术支持。本文探讨了北斗导航系统在灾难救援及海洋搜救方面的成功案例及其推广方法和意义。 关键字：北斗导航系统、全天候、高精度、定位、导航、灾难救援、海洋搜救 引言：传统灾难救援方法主要靠人力、机械来完成，但对于地形复杂区域 及面积广大地区的救援往往存在很大的盲目性，对救援目标的搜救造成很大的困扰，另外在对偏远地区的进行搜救时往往存在信息中断，给搜救指挥带来难题。另外我国海域广大，渔民众多，海洋事故也层出不穷，由于海洋面积广大，目标存在位置不详及海洋风向和洋流对目标位置的改变不确定性，使得海洋搜救的成功率长期低下。而我国自主研发的北斗导航系统具有全天候、高精度、高可靠的定位、导航、授时服务，并兼具短报文通信能力，这给灾难救援和海洋搜救指明了方向，大大提高了救援的成功率。 1 北斗导航在灾难救援方面的应用 北斗导航系统已多次成功运用于灾害监测与救援行动，尤其在2008年的汶川地震救灾中发挥了突出作用。汶川地震发生后，国家有关部门迅速给一线救援部队，配备了“北斗”终端机。该终端机不但能接收“北斗”卫星的导航信号，还可以用短报文的形式与指挥中心取得联系。指挥人员在监控中心可随时通过监控屏幕,关注每个救援小组的位置信息，必要时以短报文形式发出监控指令。给救援工作带来了很大方便。另外“北斗”系统曾每隔15分钟，向指挥中心传回唐家山
(完整版)GPS导航系统毕业设计
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。现代惯性技术在各国政府雄厚资金的支持下，己经从最初的军事应用渗透到民用领域。惯性技术在国防装备技术中占有非常重要的地位。对于惯性制导的中远程导弹，一般说来命中精度70%取决于制导系统的精度。对于导弹核潜艇，由于潜航时间长，其位置和速度是变化的，而这些数据是发射导弹的初始参数，直接影响导弹的命中精度，因而需要提供高精度位置、速度和垂直对准信号。目前适用于潜艇的唯一导航设备就是惯性导航系统。 1.3 卫星导航概述 卫星导航是采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。卫星导航系统通过测定的载体到导航卫星的距离、距离差等参数，并结合获取的或计算机得到的导航卫星瞬时位置来确定载体位置。目前主要有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的GALILEO和我国的北斗导航卫星系统。这里主要介绍GPS导航定位。 GPS系统主要由空间部分、地面部分及用户设备组成，GPS的空间部
基于激光雷达的移动机器人定位与导航技术 大学论文
目录 第一章绪论 (3) 1.1引言 (3) 1.2移动机器人的定义与主要研究内容 (3) 1.2.1移动机器人的定义 (3) 1.2.2移动机器人的主要研究内容 (4) 1.3本文研究课题与内容安排 (5) 1.3.1研究课题 (5) 1.3.2内容安排 (6) 第二章移动机器人导航技术概述 (8) 2.1移动机器人工作环境表示方法 (8) 2.1.1几何地图 (8) 2.1.2拓扑地图 (10) 2.2移动机器人定位技术 (11) 2.2.1相对定位技术 (11) 2.2.2绝对定位技术 (12) 2.3移动机器人路径规划方法 (13) 2.3.1Dijkstra和A*图搜索算法 (13) 2.3.2人工势场法 (13) 2.3.3调和函数势场法 (14) 2.3.4回归神经网络法(RNN) (15) 第三章基于线段关系的扫描匹配定位 (17) 3.1环境描述 (17) 3.2定位传感器 (19) 3.3直线段提取................................................................................. . (20) 3.3.1LRF数据点分段 (20) 3.3.2直线拟合 (21) 3.3.3直线斜率计算 (21) 3.4线段关系(LSR)匹配 (23) 3.4.1判据选取 (23) 3.4.2递进式对应性计算 (25) 3.4.3距离关系比较的分离与合并 (26) 3.4.4最佳匹配搜索 (28) 3.4.5位姿计算 (29) 3.5实验及结果分析 (29) 第四章基于已知地图的路径规划 (32) 4.1基于A*算法的拓扑地图规划 (33) 4.1.1拓扑地图的表示 (33) 4.1.2A*算法 (34) 4.2基于回归神经网络(RNN)的栅格规划算法 (36) 4.2.1栅格环境的RNN表示 (36)
卫星导航与定位技术学科发展研究论文
卫星导航与定位技术学科发展研究论文 一、引言 卫星导航与定位技术是利用各种用户终端接收由卫星导航定位系统播发的、并沿着视 线方向传送的信号，对目标进行导航、定位和授时。将卫星导航与定位技术与传统的导航 定位技术相比较可知，卫星导航与定位技术具有高时空分辨率、全天候、连续地提供导航、定位和定时的特点。经过几十年的发展，卫星导航与定位技术取得了巨大的进步，已经成 为当今世界高技术群中对现代社会最具影响力的技术之一，并且已然渗透到国民经济的各 个领域，应用于海上舰船、陆地车辆、航空与航天飞行器的导航，以及大地测量、石油勘探、精细农业、精密时间传递、地球与大气科学研究以及移动通信等多领域。未来卫星导 航与定位技术将进入以保障地球系统环境安全、发展战略性新兴空间信息产业、探索地球 系统的新阶段。 卫星导航与定位技术是事关国民经济社会发展、国家科技进步、国家安全等方面的综 合技术领域，是国家科技实力与竞争力的重要标志之一。世界主要军事大国以及经济体都 竞相发展独立自主的全球卫星导航系统Global Navigation Satellite System，GNSS，包括：美国的GPSGlobal Positioning System、俄罗斯的GLONASS Global Navigation Satellite System，欧盟的GALILEOGalileo Navigation Satellite System以及中国的北斗卫星导航系统BDSBeiDou NavigationSatellite System。 当前，卫星导航与定位技术正在从单一的GPS时代转变为多星座并存兼容的GNSS新 时代，卫星导航体系全球化和增强多模化;从以卫星导航为应用主体转变为PNT定位、导航、授时移动通信和Internet等信息载体融合的新阶段。BDS的逐步建成为我国卫星导航与定位技术的进一步发展提供了良好契机。我国应该抓住这一机遇，大力推进卫星导航与 定位学科的进一步发展，为培养大量高精尖专业技术人才，争夺卫星导航与定位的国际市 场奠定良好基础。本文旨在调研国内外卫星导航与定位技术学科的发展现状，对国内外最 具代表性的高校和研究机构进行了对比分析，为我国卫星导航与定位技术学科的发展提出 若干建议。 二、卫星导航与定位技术学科发展 目前，国内研究卫星导航与定位技术的高校和机构主要包括：武汉大学、同济大学、 中南大学、河海大学、山东科技大学、长安大学、上海天文台、中国测绘科学研究院和中 国科学院测量与地球物理研究所等。本文以武汉大学作为国内卫星导航与定位学科的研究 代表。武汉大学卫星导航定位技术研究中心始建于1998年，以建设世界一流学科为目标，经过十余年的努力，在卫星导航及相关领域开展了广泛深入的研究，为我国自主卫星导航 系统的新技术、新方法和新应用的发展做出了巨大贡献。
北斗卫星导航系统论文
北斗卫星导航系统 201001503028冯中立 摘要：本文介绍了智能运输系统中主要技术平台北斗卫星导航系统，主要围绕着系统介系统进展，系统应用领域，未来发展趋势以及我的看法等方面展开论述。 关键字：北斗卫星,系统,战略意义 一系统介绍北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发的，独立运行的全球卫星导航系统,缩写为BDS[1-2],与美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略系统兼容共用的全球卫星导航系统，并称全球四大卫星导航系统。北斗卫星导航系统2012年12月27日起提供连续导航定位与授时服务 北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）、欧盟“伽利略”（GALILEO）等其他卫星导航系统兼容的终端组成。 中国此前已成功发射四颗北斗导航试验卫星和十六颗北斗导航卫星（其中，北斗-1A已经结束任务），将在系统组网和试验基础上，逐步扩展为全球卫星导航系统。 北斗卫星导航系统建设目标是建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠覆盖全球的导航系统。 北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。 该系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务并兼具短报文通信能力。中国以后生产定位服务设备的生产商，都将会提供对GPS和北斗系统的支持，会提高定位的精确度。而北斗系统特有的短报文服务功能将收费，这个功能的实用性还有待观察。 科技部印发《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划》提出，“十二五”末，导航与位置服务产业要形成1000亿元以上的规模，初步建立5个高新技术产业化基地，培育30家创新型企业。这意味着国家对导航与位置服务产业相关扶持政策的进一步落实。 目前，我国导航与位置服务的核心技术尚不完备，制约了产业的健康快速发展。智研咨询数据统计，“十二五”期间，导航与位置服务产业要重点解决技术瓶颈，主要是突破三大核心技术：泛在精确定位、全息导航地图、智能位置服务；开展三类应用示范：研制导航与位置服务应用系统，开展公众、行业及区域应用示范，为政府、企业、公众用户随时提供所需内容丰富的位置信息服务；构建一个体系框架：面向未来导航与位置服务需求，构建国家定位导航授时体系框架。 科技部等部委将以企业为主体，加大国家科技引导投入，统筹多渠道资源，多种资助模式相结合，以产业需求为导向，加强部门联合、军民结合、科技计划与北斗系统建设的协同攻关，持续推动以北斗应用为核心的导航与位置服务技术研究和产品开发。作为科技含量极高、人力资本密集的战略性新兴产业，北斗导航卫星产业化的市场空间
浅析室内定位技术论文
浅析室内定位技术基本原理 摘要：在室内环境无法使用卫星定位时，使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位，解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。最终定位物体当前所处的位置。 关键词：室内定位技术方案前景分析 一、定位技术 除通讯网络的蜂窝定位技术外，常见的室内无线定位技术还有：Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee和超声波。 1. Wi-Fi技术 通过无线接入点（包括无线路由器）组成的无线局域网络(WLAN)，可以实现复杂环境中的定位、监测和追踪任务。它以网络节点（无线接入点）的位置信息为基础和前提，采用经验测试和信号传播模型相结合的方式，对已接入的移动设备进行位置定位，最高精确度大约在1米至20米之间。如果定位测算仅基于当前连接的Wi-Fi接入点，而不是参照周边Wi-Fi的信号强度合成图，则Wi-Fi定位就很容易存在误差（例如：定位楼层错误）。 另外，Wi-Fi接入点通常都只能覆盖半径90米左右的区域，而且很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的能耗也较高。 2. 蓝牙技术 蓝牙通讯是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点后，将网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微网络的主设备。这样通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息。 蓝牙定位主要应用于小范围定位，例如：单层大厅或仓库。对于持有集成了蓝牙功能移动终端设备，只要设备的蓝牙功能开启，蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。 不过，对于复杂的空间环境，蓝牙定位系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。 3. 红外线技术 红外线技术室内定位是通过安装在室内的光学传感器，接收各移动设备（红外线IR标识）发射调制的红外射线进行定位，具有相对较高的室内定位精度。 但是，由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能视距传播，容易受其他灯光干扰，并且红外线的传输距离较短，使其室内定位的效果很差。当移动设备放置
HTML网设计毕业论文
H T M L网设计毕业论文 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
毕业论文 网站设计与制作 所属系：计算机 专业：应用技术 学生姓名：*** 学号：************ 指导老师：**** 二〇一一年五月 第1章网站总体分析及概要设计 模块功能分析 1.1.1 引导首页模块 引导首页使用整体颜色背景，配合图片或Flash构成，顶部为导航首页链接。 1.1.2 班级形象模块 该模块功能主要是展示班级的形象，同时作为网站的导航首页，在用户登录后就可以看到班级的整体形象，班级的展示及班级动态，用户还可以通过顶部和左侧的导航栏进入网站，更深入的了解该班级。 1.1.3 用户模块 用户注册与登录：网络上的用户通过填写ID、密码等信息可以注册成为会员，并获得相应的用户权限。系统自动把用户的注册信息存储到服务器端的数据库中。如果用户ID重复或者填写错误，系统会给出提示信息，而通过用户注册与登录、可以自由发布与查看各种信息。
用户信息维护：系统的注册用户可以随时修改自己的注册信息，这些修改后的信息将自动更新到服务器端的数据库中。 用户登录/退出：系统的注册用户可以登录系统并且获得相应的权限，登录了的用户也可以选择退出登录。 1.1.4 留言板模块 该模块功能主要是提供用户与网站主之间的交流平台及站长收集用户反馈信息以改善站点。 网站导航功能结构 网站主要实现的功能有：网站首页导航，各页面导航以及其他模块。 论文可行性分析 1.3.1 社会可行性分析 可行性分析主要分析现有技术条件能否顺利完成开发工作，软硬件配置能否满足开发者的需要等。随着计算机硬件和软件技术的飞速发展，为网站的建设提供了有利的技术条件，由此看来技术基础也已非常成熟，因而技术上是可行的。 1.3.2 软件可行性分析 1.3. 2.1 ASP技术介绍 ASP（Active Server pages）即“动态服务器网页”，ASP之所以能受到大家的重视与使用的原因，只要在于脚本在服务器上而不是在客户端运行，传送到浏览器上的Web页是在Web服务器上生成的。所以不必担心浏览器能否处理脚本，Web服务器已经完成了所有脚本的处理，并肩标准的HTML传输到浏览器。由于只有脚本的结果返回到浏览器，所有服务器