基于差分GPS的定位定向系统设计与实现

摘要

差分GPS的定向技术作为先进的测量手段，差分GPS定位定向系统不仅可以提供GPS站点的位置信息，而且还能够提供定向信息。设计一种可以实现快速、高精度的差分GPS定位测量的定位定向系统，对提高导航、定向测姿和工程变形测量精度等都起到重要的辅助作用。
　　首先，本文研究了GPS定位定向的相关技术的发展概况和研究现状，深入了解差分GPS定位定向原理和方法，以及GPS定位误差来源，为系统的设计提供理论依据。
　　其次，本文对系统需要完成的功能做了比较细致的分析，并采用UML统一建模语言，从系统用例和数据流程等方面对系统进行了需求和总体框架的分析与设计；采用串口通信技术，解决了系统的软件和GPS硬件之间的数据通信问题；利用多线程和中断回调技术，提高了系统对定位测量数据的采集和处理速度，减少了定位定向测量时间。
　　再次，研究GPS数据平滑处理和异常数据的处理方法，形成一套稳定可靠的GPS数据处理方法；定义了定位定向中常用的坐标系，并给出了各坐标系之间的转换关系；推导了定向计算模型。
　　最后，从系统设计者角度，对系统模块的设计与实现方法、数据接口和用户界面等方面进行了分析与设计，实现系统软件开发。通过定位定向试验，对系统的差分定位测量和定向结果的进行了数据分析，实际试验结果表明，本文设计与实现基于差分GPS的定位定向软件系统，其定位定向计算结果正确，系统的功能、性能满足设计要求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容及组织结构

第二章 系统需求分析与总体设计

2.1 载波相位差分定位技术

2.2 系统需求分析

2.3 系统总体设计

2.4 本章小结

第三章 定位定向数学模型与实现

3.1 坐标系统定义[49]

3.2 坐标系的转换

3 .3 GPS定位数据处理

3.4 定向模型

3.5 本章小结

第四章 数据采集技术与实现

4.1 站点设备介绍

4.2 载波相位差分定位

4.3接收机差分配置

4.4 串口通信技术

4.5 本章小结

第五章 差分定位定向系统软件设计与实现

5.1 模块设计与实现

5.2 数据接口

5.3 用户界面设计

5.4 本章小结

第六章 定向试验

6 .1 差分GPS定向试验设备

6.2 试验结果与分析

6.3 本章小结

第七章 总结和展望

7.1 本文研究工作总结

7.2 展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果