导航定位技术论文

生物与导航定位

（姚欢912102380130）

引言:

在自然界中，动物都有判别方向的本领，有些生物更是导航方面的专家，中国人很早就知道利用生物的这个特性，比如用信鸽传信，中国有句古话叫做“好马识途”，说明了连马儿都知道判别方向。随着科技的发展，人们对于动物的导航早已超出了这个范围，如今，许多科学家都在致力于利用动物自己的导航本领，研究动物机器人，让动物得到人的控制。而这些，与机械式的导航有着很大的差别，但也不排除在生物界能找到像卫星导航这样的模型。研究动物的导航机理，通过仿生学的手段，或许将为我们的导航技术提供新的思路。开发出新的导航技术，设想如果通过生物学的方法，开发出能够识别动物的思维信息的系统，这将对我们的导航技术产生革命式的影响。

另一方面，在生物学领域，导航定位技术可以发挥很大是的用途，现在的科学家利用导航定位的工具，研究动物种群的行为，利用卫星技术，让测量种群密度等变得非常简单。动物学家们也可以利用这个工具来跟踪动物，在中央电视台的一期节目中，就可以利用导航定位技术来进行跟踪，而不对动物的行为产生认为的干扰。如今导航定位技术已经深入到各个领域，她在渔业，在森林火灾预警等方面都是最根本的技术。导航星定位技术在管理学上也有广泛的应用价值，更是现代军事斗争中不可缺少的利器！本文将从导航的生物学机理和导航定位技术在生物学和生物学有关产业的应用做一个讨论。

动物的定位导航行为和机理

几乎所有的动物都要具备感知，定位的的能力。像人类就是利用感觉器官，经过大脑处理信息，当然还有利用到脑的储存功能，来判别方向。用眼睛收到的图像与记忆的图像匹配来导航。在定位导航系统中，卫星和定位设备间通过电磁波或是声波等来信息交流，而人类开发的处理系统就像是大脑一样，起着相同的功能。动物利用的信息主要是物理信息几种：

1.利用电磁波

有眼睛的动物都利用可见光来定位物体。与人相比，有的动物的视力要差多了，比如熊的视力就很差。而鹰的视力就非常好，一般鹰的眼睛能分辨10公里以外的小动物，堪称小雷达。当然，动物们不仅能够像人类一样利用可见光，很多动物能够利用非可见光，蛇就能利用物体的热辐射的红外线。因为在蛇的眼睛

和鼻孔之间叫颊窝的地方有一个叫做热眼的颊窝，颊窝一般深5mm，只有1cm长，呈喇叭形，外面有热收集器能够接收小动物身上发出来的红外辐射。

一般来说要有好的视力，必须有一个较大的大脑来处理。动物的眼睛结构基本相同。一般视力好的动物的眼球较大。而视力的好坏主要由眼睛的结构和眼睛的生物活性有关。在地球上的动物中，山鹰的眼睛最为敏锐。研究发现：其奥妙就在于鹰眼中含有极为丰富的硒元素，高出人类一百多倍。硒对视觉器官的功能是极为重要的，支配眼球活动的肌肉收缩，瞳孔的扩大和缩小，眼辨色力的正常均需要硒的参与。硒也是机体内一种非特异抗氧化剂谷胱甘肽过氧化酶的重要成分之一，而这种物质能清除人体内(包括眼睛)的过氧化物和自由基，使眼睛免受损害。在眼睛中，感受和处理光信息的最小单位是细胞，眼睛有两大功能，一个

是经眼睛的光学系统

在眼底形成物体的像，另一

个是视网膜将物象的光转

换并加工成神经冲动，经由

视神经将冲动传入视觉中

枢，从而产生视觉。普通人

的视网膜拥有500万个锥形

细胞，这些锥形细胞是用来

感受视觉色彩的，可以把人

的眼睛想像成等同于500万

像素。但是，在眼睛里面还

有一亿个棒状细胞，它们是

用来感受单色对比度、明暗

的，在你眼睛所示画面的锐

利程度方面扮演着重要的角色。人的两个眼睛持续地抓取着周围的景

象，希望能够获取比视野更大的可视区域，然后把这些区域在大脑中拼合起来，就像拼接照片一样，获得了全景图。在光线好的情况下，只要两个细线分开的距离不少于0.6弧度(0.01度)，我们眼睛可以把它们分辨出来。就是说等效像素大小是0.3弧度。保守估计眼睛的水平可视角度是120度，垂直可视角度是60度，换算下来等于5.76亿像素的图像数据。

60*120/0.005/0.01 5.76*10^8

应该指出，利用电磁波的视觉导航是动物界最一般的方式，就连蚂蚁都利用自己非常弱的视力来在大脑形成周围环境的景象并将信息储存起来，它可以利用

视觉接收的信息和大脑储存的相对比来完成自身的定位导航。这也是现在地形匹配导航的思想来源。蜜蜂用来保证自己平稳着陆的技巧可以用来控制无人驾驶飞机的着陆。实验发现，蜜蜂着陆时的飞行速度与它们离地面的高度总是成比例地减慢。经验告诉我们：当我们向前运动时，离一个物体越近，它向我们奔来并越过我们的速度就越快。同样，如果蜜蜂以一个恒定的速度着陆，地面就会越来越快地向它们扑来。因此，蜜蜂在着陆过程中，让地面的影像越过自己视野的时候速度保持恒定，这样蜜蜂就会自动减慢它们的着陆速度，使在接触地面的那一瞬间速度为零。蜜蜂着陆的精妙之处，就在于它利用视觉来进行自然导航，不需要了解自己速度的准确数字，也不需要知道自己离地面有多高，只需要知道地面影像越过自己视野时的速度。对蜜蜂来说，这种导航只是它神经系统的某种特异化。科学家们进行了实验验证，他们在一台计算机控制的起重机的吊钩上安装了一台向下的摄像机。当保持地面影像移动速度恒定时，吊钩达到地面的运动刚好停止。类似这样的视觉导航系统对微型飞行器来说是很有价值的，它能引导微型飞行器穿梭于建筑物之间，而不会因速度太快撞在墙壁上。现在科学家们正在试制一架带有蜜蜂导航系统的无人驾驶飞机，希望它能像蜜蜂一样安全轻盈地着陆。

2.利用声波

声音也是动物常用的的导航工具，常见的雷达定位导航和声呐的生物模型就是蝙蝠。蝙蝠能够发射超声波，根据物体对声波的反射，对接收的声波进行处理，就能很容易得到自己与障碍物的距离。这种方法如今已经得到广泛的应用，几乎所有的导航定位系统都离不开这种思想。当然除了蝙蝠，其他动物也利用声波。相比于视觉，这种方法属于自主式的，而人类等其他动物更多的是被动式利用声波。

3.利用电磁场

地磁导航应该算的上是地球上迁徙动物利用最普遍的方式，如信鸽就是利用地磁。迁徙的候鸟就是利用地磁，一年年往返于几个地方，他们迁徙的地方有的要跨州。几万公里的路途都不会迷路。有科学家曾经对海龟进行磁干扰，发现这个动物对磁的感应能力很强。鲨鱼的大脑中存在一种特殊的细胞能够感应其他动物肌肉收缩产生的电场。由此来捕捉猎物。所以电磁场也是动物能够感应和利用的一种导航工具。

动物也会利用气味等各种信息，如狗就能利用自己尿液的味道。除了这些导航的本领外，动物还有许多的可以带来创意的本领，比如苍蝇的翅膀激发了人类开发震动陀螺仪的灵感。动物的定位导航本领可谓丰富多彩，奥秘无穷。

4.微生物利用化学信号

微生物与动物不同，微生物在空间上没有跟动物一样进行定位和导航，但微生物也需要对自身的生存环境进行判断。而这个往往是建立在分子水平的。在病毒入侵细胞前，首先是对要入侵的细胞进行识别，这都是建立在一些特征蛋白的基础上。在现代制药学上，这种靶分子和识别蛋白的研究显得特别重要，在抗癌药物上，有些药物就利用了这个原理，将药物包在一层表面由可以识别癌细胞的胶囊里，利用这种识别系统，将药物带到指定的病变部位。在现代微型机器人特别是医用机器人的开发中，这种具有识别的特异性蛋白质的研究具有非常重要的意义。

动物机器人原理

动物机器人是现代科技的前沿。动物机器人是指利用动物的运动机能，动力供应体质，从动物的感受入口或神经支配入手，从而实现对动物的认为控制。动物机器人在能源供给，运动灵活性，隐蔽性，机动性方面具有明显的优势。2001年，日本的科学家给蟑螂装上电子背包，发现通过适当地刺激可以控制蟑螂的左右转向。2002年，美国纽约州立大学医学中心Chaptin将电机插入大脑的不同脑区，并给与适当刺激，可以让大鼠按照一定的路线行走。2004年，美国波士顿大学的教授将电机植入鲨鱼的大脑，利用植入鲨鱼大脑的微型芯片，成功地控制了鲨鱼在水中的游动。如图是一个导航系统的电路系统结构图。这个系统是由

无线背包系统和无线摄像系统组成。无线背包系统中有pc机，无线蓝牙，电刺激转换器等。无线摄像机主要是拍摄周围环境，让人实现对实验鼠的操作。

在实验中，主要是利用无线电传播，通过人对无线摄像系统的图片处理来进行导航。在这些实验中，主要是短距离，研究对象主要是人对实验动物的脑刺激

来控制动物。在实验中，研究者对动物进行多次反复的训练，通过给与愉悦刺激等来使动物形成相应的神经反射等。将来的动物机器人将要建立在人对大脑更好的控制和了解的基础上。结合最新的导航技术，对动物进行全方位的检测跟踪。在动物机器人中，可以利用动物本身的优势，比如机械机器人的绕障，平衡等问题。在以后，动物机器人必然有很大的突破，这个必须建立在更先进的定位导航能力上，才可能实现动物机器人多种环境，远距离等条件下的工作。而生物技术，特别是脑和神经系统的深入研究才能让动物机器人成为可能。可以说脑科学和定位导航系统是动物机器人发展不可或缺的。

导航星定位导航技术在野生动物研究中的研究

在沙漠,雪原和林海中考察时,如何辨别方向,返回宿营地 ,是研究工作者面临的实际问题。大海和大湖中没有定位、导向路标,如何返回出发地和到达标本采集地亦是难题。有许多人在科学考察中可能有过时间长短不一的迷路经历。全球定位系统的出现 ,使野生动物研究人员在野外有了新的导向、定位工具。现在全球定位系统接收仪的体积越来越小。象袖珍计算器大小 ,重量不足400 克的手持式全球定位系统定位导航仪的面世 ,给野外的定位、导向和测速带来了极大的便利。使用全球定位系统能在两分钟以内确定考察者所在位置的经纬度和海拔高度。其天线可以分离安装在汽车的挡风玻璃上或船舱外。在野外考察中手持GPS定位导航仪有定位、测距、测速和导向等功能。

定位:野外考察中,确定位置是定向、测距的第一步。定位导航仪具有自动抽样定位功能。有些型号能每10min自动开机定位将数据记录于缓冲区。然后自动关机有的则能24h连续自动记录定位信息。利用的GPS定位功能 ,不但可以将标本采集地点的精确位置记录下来 ,而且依靠其导向功能 ,多少年后即使地表景观和标志物改变了 ,亦能找到过去的标本采集地点 ,并不需要借助地图。这一优势在大海、大湖和沙漠中显得更为重要。

测距：利用输人定位点数据 ,或某地点的经纬度和海拔高度 ,定位导航仪能计算地球表面任意两点间的距离。在野外考察中,可将出发点、宿营地或工作点贮存为定位点。然后 ,可随时测定距这些地点的距离。亦可测定任意两个定位点之间的距离。于是 ,解决了野外样线调查时样线长度的测定。样线的长度常达数千米或数万米。若用皮尺和计步器测定 ,或是不现实或是误差大。当我们研究野生有蹄类动物时 ,根据其生境中的足迹链、植被践踏痕迹、粪堆和采食痕迹 ,利用定位导航仪进行定位 ,将这些定位点贮存后 ,可以研究其活动采食路径、活动范围,进而研究其家域。当测定野生动物的家域长度时 ,只要将动物活动区域最宽处两点定位。定位导航仪均能在瞬间计算出动物的家域长度。当动物的活动路径为曲线时 ,可沿其活动路径确定一系列定位点。连接这些定位点的折线长

度即为其活动路径的近似值。1994年底 ,我在青海湖考察普氏原羚的分布区时,利用 GPS定位仪对其采食生境进行了定位 ,测定了普氏原羚的迁移断离,并估算了其采食生境的面积。

测速: 利用GPS的另一便利之处 ,是可以测定步行 ,车辆行驶的即时速度。定位导航仪能测定从0.5m/s(每小时1.8公里)到42.5m/s的速度。于是 ,考察者掌握了有用的运动信息。当考察车辆、考察者平行于运动中的动物时 ,亦能测定动物运动的大致速度。定位导航仪能对所测定之速度进行平滑平均。一般有三种方式。即不平滑平均、20s区间平滑平均和60s区间平滑平均 ,分别应用测定高速运动场合如车辆 ,中速运动场合如自行车、骑马和低速运动场合如步行等考察场合。

导向：GPS导向方式有三种。其一是将出发地、目的地的经纬座标及海拔高度输人GPS定位导航仪。亦可在出发地和目的地之间插人多个地点的地理座标。在考察过程中,定位导航仪能以直观画面显示北极或南极、偏离目的地的方位、距离目的地或下一站的距离、目前的运行速度、以及预计到达目的地所需之时间等信息 ,并显示偏离返回路径的垂直距离。当考察者距离目的地150m时 ,定位导航仪会显示“Close ”靠近目的地信号,当考察者距目的地以内60m时 ,GPS定位导航仪会显示“Arrive ”到达目的地信号。第二种导向方式是根据考察中存贮的定位信息确定返回出发地的路径。当设定返回定向时,记录下出发点的经纬度和海拔。定位导航仪会每自动开机定位 ,然后关机。当考察者选择返回时,定位导航仪会显示距返回路径上最近一个定位点的距离、偏离该定位点的方位角、前进速度及预计到达时间。第三种导向与第一种相似 ,所不同的是定位导航仪根据考察者现在位置不断更新定位信息 ,定位导航仪根据出发点与现在点的信息指示返回出发地的路径。这些功能除了能够帮助考察者找到返回宿营地的路径外 ,也能够帮助野生动物工作者找回设置的铁笼、回到原来标本采集地或返回定位观察地点。

卫星示踪：在野生动物研究中另一项技术将带来巨大的影响。人们已经研制出了可以套在动物脖子上或粘在鸟背上的定位装置 ,这项技术亦称之为卫星示踪 ,已经应用于短嘴天鹅的迁徙研究。定位装置比无线电定位装置的功能强。无线电定位装置发出的信号只能在几十米或几公里以内的范围内收到 ,视接收装置的灵敏性和颈圈的电池大小而定而定位装置发出的信号 ,经过全球定位系统的卫星反射,再由接收装置接收,信号传播范围达数千公里。因此 ,研究人员一旦在野外给动物带上颈圈 ,则可能在远离动物活动地点的办公室内开展研究。定位装置可以提供鸟类飞行速度、位置等信息外 ,亦能提供鸟的心跳、体温数据。用于研究鸟类迁徙时的迁飞路径及生理参数。然而 ,这些定位装置仍需

要地面人员进行较正。

结束语

从动物的定位导航的研究中，可以找到我们现代雷达，声呐等定位导航工具的原型。更可以开阔我们对于导航系统开发的灵感。现如今，导航星就像中国古文中描述的大鹏。导航星在高层轨道，利用先进的信息搜集系统，在军事，交通等各种领域中发挥举足轻重的作用。在动物机器人，方面，生物与导航技术紧密配合。在生物研究中，巧妙应用定位导航技术，将会得到极大的方便。生物导航定位，特别是脑对图片信息的处理将对现代视觉导航产生革命性的影响。

参考文献：

【1】视觉导航综述

【2】2007浙江大学—大鼠遥控导航及其行为训练系统的研究

【3】全球定位系统在野生动物研究中的应用

【4】百度文库

基于物联网的室内定位毕业论文

毕业设计综合文档设计题目基于物联网的室内定位系统学生姓名xxx 指导教师xxx 班级13级物联网班 学号 1333xxxxxxx 完成日期：2017 年 04 月

目录 第一章绪论----------------------------------- 错误!未指定书签。 1引言---------------------------------------------------- 1 1.1编写目的------------------------------------------ 1 1.2背景---------------------------------------------- 1 1.3定义---------------------------------------------- 2 2 Zigbee系统简介----------------------------------------- 2 2.1 Zigbee系统基本组成------------------------------- 2 2.2 Zigbee系统基本原理------------------------------- 4 2.3 Zigbee系统工作频率与相关协议--------------------- 5 3国内外研究现状------------------------------------------ 6 3.1 Zigbee的研究发展现状----------------------------- 6 3.2 室内定位的研究发展现状---------------------------- 7 3.3研究概况以及趋势-----------------------------------------------------------------------------8 4论文的选题意义和主要研究内容-------------------------------------------------------------------8 5其他系统的比较----------------------------------------------------------------------------------------9

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

基于ZigBee技术的RFID空间定位系统

中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-2552(2009)09-0102-04 基于ZigBee技术的RFID空间定位系统 房淑芬 (辽宁省铁岭师范高等专科学校,铁岭112001) 摘　要:通过ZigBee mote与RFID reader结合的方式应用随机数定位算法展示了一种低能耗的基于Zigbee技术的R FID空间定位系统,使得对佩带了Zigbee mote的人可以实时进行定位。在本系统中,通过使用基于取样的表示方法,定位算法能够表示任意分布。通过将系统实现的算法与算法原型比较,可以发现在Non-Line-Of-Sight(NLOS)场景下,本算法的定位错误(positioning er-r ors)有明显改进。 关键词:RFI D;ZigBee;空间定位算法 RFID space location system based on ZigBee technology FANG Shu-fen (Tieling Normal C ollege of Liaoning Province,Tieling112001,China) Abstract:This paper presented a low energy cost RFID space location system based on Zigbee technology by using the combination of ZigB ee mote and R FID reader,and random sa mpling algorithm,by which a person holding an Zigbee mote can be located in real time.In this system,by using the representation based on random sa mpling,the location algorithm can represent ar bitrar y distribution.According to the comparison of the algorithm implemented in this system and the prototype algorithm,we it is concluded that the location err ors in this algorithm have been distinctly impr oved under the scenario of Non-Line-Of-Sight(NL OS). Key words:RFID;ZigBee;space location algorithm 0　引言 移动计算设备、无线技术和Inter net的飞速发展,促使人们对位置感知的服务系统越来越感兴趣。在许多应用中,都需要知道一个物体的确切位置。其中,GPS[1]是最著名,也是应用最广泛的定位系统,它被用来对户外移动的物体进行定位。对于室内的定位机制,有红外线[2]、超声波[3]、RFID[4]等等。 上面介绍了三种基于网络的定位机制。它们的共同点是采用固定的接收装置来接收佩带在人或物体上的发射装置发出的信息并将这些信息通过有线网络转发到控制中心。这些机制经常在一些跟踪系统中被采用。 红外线机制为每一个物体附带一个标签,这些标签周期性地通过红外线发射器发射自己的唯一的ID,固定的接收装置接收这些信息并通过有线网络将这些信息传到控制中心,通过这种方式来实现对室内物体的识别、定位。但是,这种机制存在两个缺点,首先它要求发射装置跟接收装置之间的光线不能被阻隔,另外,它要求在一个建筑内布置一个有线的网络以进行数据的传输。 超声波机制与红外线机制的区别就是把红外线换成了超声波。但是,由于目前超声波装置结构比较复杂,使得它的成本过高,目前还很难让大多数用户接受。RFID定位的典型系统是LANDMARC(Location identification based on dynamic active RFID calibra-tion)[4],它使用tags和r eaders来实现定位。这一系统的精确度随着所部署的tag的密度的增加而增加。但是部署太多的ta g是不实际的。 收稿日期:2009-02-10 作者简介:房淑芬(1965-),女,副教授,本科,研究方向为电子测量技术。 — 102 —

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

1 GPS概述 1.1 GPS概念 GPS是英文GlobalPositioningSystem（全球定位系统）的简称， GPS是随着现代航天及无线电通讯科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。通过硬件和软件做成GPS定位终端用于车辆定位的时候，称为车载GPS。 1.2 GPS系统的组成 GPS系统包括以下三大部分：（1）GPS卫星（空间部分）；（2）地面支撑系统（地面监控部分）；（3）GPS接收机（用户部分）。 GPS系统利用无线电传输特性来定位。和过去地面无线导航系统所不同的是，它由卫星来发射定时信号、卫星位置和健康状况信息，故具有发射信号能覆盖全球和定位精度高的优点。系统中所有卫星构成GPS系统的空间部分。卫星由地面站（地面监控部分）监测和控制，它监测卫星健康状况和空中定位精度。定时向卫星发送控制指令、轨道参数和时间改正数据。 用户装有GPS接收机，用来接收卫星发来的信号。GPS接收机中装有专用芯片，用来根据卫星信号计算出定位数据。用户并不需要给卫星发射任何信号，卫星也不必理会用户的存在，故系统中用户数量没有限制。具有GPS接收机的用户就构成系统的用户部分。

(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

绪论 一、选题背景以及意义 随着计算机技术的飞速发展, 全球定位系统(GPS) 和地理信息系统 (GIS) 在各行各业中得到广泛的重视和应用, 两者的集成化程度也日益加强，实现了GPS 导航信息在GIS上的可视化、一体化和集成化，能够在地图上实时动态地跟踪目标和显示地理位置。GPS定位为GIS提供了采集数据信息的新方法，GIS为GPS提供了可视化的原始地图背景，两者关系愈加紧密。 电子地图是随着计算机技术的发展而产生的一种崭新的地理信息载体，具备地图的内涵, 是数字地图在计算机屏幕上的符号化显示, 具有信息丰富、直观易懂、更新方便、实用灵活等特点, 因而受到用户的普遍欢迎。所以电子地图与GPS定位系统相结合成为两者未来发展的必然趋势。 随着GPS车载导航设备和PDA设备的快速发展，GPS、电子地图与掌上电脑技术相融合，逐步形成一个嵌入式的掌上导航系统，是当前GIS、GPS研究领域的主要趋势。如今，作为GPS与GIS 很好的结合体，GPS车载导航系统在国内外市场已经逐步普及，成为汽车行业的宠儿。 本文选题意义在于利用GIS矢量数据（shapefile非拓扑关系数据）作为电子地图格式，结合GPS，在电子地图上实现实时定位，对基于电子地图GPS定位技术的研究打下了坚实基础。 二、国内外研究进展 作为GPS导航与GIS的结合体，嵌入式掌上导航系统成为了国内外GPS厂商发展的重点，尤其是汽车行业的宠儿——车载GPS导航系统。车载GPS导航系统是一种先进的导航系统，能够探测到汽车在行驶途中的当时位置，协助驾驶者在陌生的道路环

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

通讯科技在定位技术中的运用论文

通讯科技在定位技术中的运用论文 通讯科技在定位技术中的运用论文 1引言 焦炉四大车的通信方式大多采用无线或感应无线的通信方式。在感应无线的通信方式中，编码电缆既作为位置检测使用，又作为数 据通信使用。将编码电缆应用在移动机车的定位上是相当成功的， 但将其应用在数据通信上，其缺点是明显的。首先感应无线通信的 工作频率较低(100kHz左右)，容易受到电气干扰；其次其通信环路 过长，设备复杂，稳定性较差，成本高。近年来，无线电通信技术 飞速发展，已由过去的模拟方式发展到现在的数字方式，其特点是 硬件设备简单、通信速度快、通信误码率低。因此采用无线数据通 信技术解决焦炉四大车的通信问题是未来的发展方向。 1.1通信技术 (1)扩频通信基本原理扩频通信，即扩展频谱通信(SpreadSpectrumCommunication)，它与光纤通信、卫星通信，一同 被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信是将待 传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列:SpreadSequence)调制，实 现频谱扩展后再传输；接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理，恢复原始信息数据。(2)扩频通信的理论基础扩频通信的可行性，是从信息论和抗干扰理论的基本公式中引伸而来的。扩展频谱换取 信噪比要求的降低，正是扩频通信的重要特点，并由此为扩频通信 的应用奠定了基础。总之，我们用信息带宽的100倍，甚至1000倍 以上的宽带信号来传输信息，就是为了提高通信的抗干扰能力，即 在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本 思想和理论依据。 2位置检测的.基本原理

2.1编码电缆的结构 编码电缆由电缆芯线、模芯和电缆护套构成。芯线有两种，即基准线(R线)和地址线(G0线—G9线)。基准线R在整个电缆段中不交叉，地址线是按格雷码的编码规律来编制的，G0每隔2P交叉一次，G1每隔4P交叉一次，G2每隔8P交叉一次，以此类推，G9在整个 电缆段中只交叉一次，P为依靠电缆本身能识别的最小长度。 2.2位置检测的基本原理 图1为编码电缆位置检测原理示意图。移动机车上安装一个天线箱(发射天线)，天线箱距离扁平电缆10~30cm，天线箱发射的高频 信号通过电磁感应被地面的编码电缆接收，R线为平行敷设的一对线，接收到的信号作为基准信号，G0~G9在不同的位置有不同的交 叉点，其接收到的信号在经过偶数个交叉后，相位与基准信号相同，在经过奇数个交叉点后，相位与基准信号的相位相反，若规定同相 位时地址为“0”，反相位时地址为“1”，则在编码电缆的某一位 置得到唯一10位的地址编码，此对应与机车的一个地址。例如图中 G0~G9的地址码为:001…1。位置检测单元将地址码转换成十进制的 米数，即可检测出机车离编码电缆始端的距离，从而得到机车的位置。 3感应无线定位和通信系统 数据通信受到变频调速器谐波干扰，变频器工作时，作为一个强大的干扰源，其干扰途径一般分为辐射、传导、电磁耦合、二次辐 射和边传导边辐射等，谐波的频率为几十千赫兹到几百千赫兹。主 要途径如图2所示。从图2可以看出，变频器产生的辐射干扰对周 围的无线电接收设备产生强烈的影响。下面介绍感应无线通信系统 中数据通信和地址检测的模式，并说明变频调速器对感应无线通信 干扰的原因。 3.1数据通信的模式 感应无线通信的工作频率为:地面站:79kHz，车载站:49kHz，这 个频率正好在变频调速器的谐波范围，于是产生了同频干扰。数据 通信的流程如图3所示。由于地面站的数据是通过编码电缆发射的，

空间定位技术论文

空间定位技术与定位信息 学院： 专业： 学生姓名： 学号：

合成孔径雷达（InSAR） 合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种高分辨率的二维成像雷达。它作为一种全新的对地观测技术，近20 年来获得了巨大的发展，现已逐渐成为一种不可缺少的遥感手段。与传统的可见光、红外遥感技术相比，SAR 具有许多优越性，它属于微波遥感的范畴，可以穿透云层甚至在一定程度上穿透雨区，而且具有不依赖于太阳作为照射源的特点。微波遥感还能在一定程度上穿透植被，可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息，使其具有全天候、全天时的观测能力，这是其它任何遥感手段所不能比拟的。 传统的SAR 技术只能获得目标的二维信息，它缺乏获取地面目标三维信息和监测目标微小形变的能力。通过将干涉测量技术与传统SAR 技术结合而形成的合成孔径雷达干涉技术（Synthetic Aperture Radar Interferometry，InSAR）提供了获取地面三维信息的全新方法。 一、InSAR技术基本原理 InSAR的原理是通过两副天线同时观测或通过一副天线两次平行观测，获取地面同一景观的复图像对，根据地面各点在两幅复图像中的相位差，得出各点在两次成像中微波的路程差，从而获得地面目标的三维信息。[1] 雷达数据干涉处理要满足几个条件[2]，第一，基线长度要满足相干的要求；第二，相干图像获取期间成像区变化要足够小；第三，将数据处理成SLC(单探视复数)格式。 InSAR 数据处理的核心算法包括SAR 图像配准、干涉相位图的生成和滤波、相位解缠、干涉基线参数确定或估计等。其数据处理流程和处理步骤可以概括如下： (1)获取满足InSAR处理条件的机载或星载雷达数据； (2)对每一频段数据按斜距坐标生成复数SAR图像； (3)根据两个复数图像，计算图像中每一个配准像元的相位差，即干涉相； (4)用相位解缠技术解2π模糊性； (5)将解缠过的相位差转换为地物高程角；

导航定位技术与光学的联系

南京理工大学 课程论文 课程名称：导航定位技术概论 论文题目：导航定位技术与光学的联系姓名：王彬 学号： 1111100228 成绩：

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

专业导航论文

财务管理——现代中小企业的指明灯 姓名：熊治娜班级：工管1008班学号：201005910819 本文从工商管理专业大类出发，着重通过现代中小企业的运营状况描述财务管理专业的本质内容以及一些财会人士在财务管理工作中出现的瓶颈。 关键字：专业导航、工商管理、财务管理、中小企业 随着时代的发展，全球各中小企业呈渐增趋势，而原有的企业又不断向上市公司迈进。如此，工商管理类的经济学专业便愈发重要。 走进大学，方知自己所选的工商管理专业是一个众所周知的大类，当时还无法理解何谓专业大类，直到专业导航课上老师明确指出我们将会在或许一年后，也或许两年后会再度填写自己的专业志愿，那个时候明白，原来自己还能有一次选择的机会。 上大学之前，对工商管理专业的认识就停留在它是一个经济学科，但凡涉及经济的，将来无论是工作还是生活，都不会太难堪，当然，除了经济危机爆发的时候。而专业导航第一节课上，老师就很明确但深刻地让我们明白自己之前的认识有多么肤浅！ 工商管理专业，它重视的是基础理论和专业基础知识的培养，并且通过实习基地建设和聘请有实践经验的优秀企业家参与教学，强化我们学生应用专业知识的能力。工商管理专业重视外语教学以便于吸收国内外最新教学和研究成果，同时还与国外以及香港地区著名大学建立广泛联系，鼓励学生融会贯通学习国内外工商管理专业的理论和知识。相信我们有这个共识，工商管理这个专业本身是挺不错的，在思维上或视野上，会让你比学单一的技术要开阔与灵活的多，但是由于这个专业学的东西太多，财务、人力资源、企业管理、贸易、甚至法律，都涉及到了，也就难免只学皮毛。它对学生的要求也在于以一几个方面： 1.掌握管理学、经济学的基本原理和现代企业管理的基本理论、基本知识，并能够灵活运用到企业的经营管理实践中； 2.能够对企业进行定性和定量的分析； 3.具有较强的语言与文字表达、人际沟通以及分析和解决企业管理工作和问题的基本能力； 4.熟悉我国企业管理的有关方针、政策和法规以及国际企业管理的惯例与规则； 5.了解企业经营理论的前沿和发展动态，使企业在不断创新中与时俱进； 6.掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能力； 7.能熟练地掌握一门外语，具有听、说、读、写、译的基本能力，能利用计算机从事涉外经济工作。 而在我们学校，工商管理类下属的几个专业，包括财务管理，工商管理（技术经济与管理方向）市场营销，工商管理（企业管理方向）以及旅游管理五个。他们各有各的特点与优势。而学生本人，一进校便属意财务管理方面，便着重了解了这一小专业方向 步入21世纪以来，随着科学技术的迅速发展，产品更新换代的速度加快以及国际市场的日趋扩大，市场环境变得更加复杂加之近年来金融危机的影响致使不少中小企业在财务管理方面面临着新的机遇与挑战。 中小企业是我国国民经济的重要组成部分，但由于中小企业规模小、资本和技术构成较低、外部宏观经济变化对其影响大等因素的存在，使其在财务管理方

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

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

基于Zigbee无线定位技术研究毕业论文

基于ZigBee的无线定位技术研究 摘要： 随着现代通信技术和无线网络的快速发展，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室环境，但是受定位时间、定位精度以及复杂室环境等条件的限制，比较完善的封闭空间定位技术目前还无法很好地利用。本文的重点就在于设计并实现了一种低成本、实用的无线传感器定位系统。 本论文主要研究了基于ZigBee网络的室无线定位技术，它包括硬件平台、节点通信程序和上位机监测软件三部分。本文详细介绍了三部分的实现。其中，硬件平台以集成了射频与51微控制器的CC2430芯片为核心，该平台包括射频模块、辅助电路、功能指示电路等。 论文最后对定位系统进行了实际测试。测试表明:本系统达到了设计要求，是一个低成本、易实现的系统。 关键词：ZigBee 无线定位CC2430 Z-STACK

The Research Wireless localization Based on ZigBee Teacher：liu zhi (Changchun university of science and technology of electronic information engineering institute,060412225 wang meng) Abstract： With the rapid development of modern communication technology and wireless network,people's demand for positioning and navigation is increasing. Especially in complex indoor environments, but as the limitation of positioning time, positioning accuracy as well as the complexity of the indoor environment conditions, well-positioning technology is still unable to be used in an encloseure space. The combination of ZigBee technology and localization is one of the key researches. This paper, aiming at ZigBee network, investigates the indoor wireless location techniques and implements a real-time localization system. This paper achieves a localization system. three parts are included. They are hardware platform, communication program of nodes and PC monitor software. The achievement of every part is clear introduced in this paper. The core of hardware platform is CC2430 which is integrated by RF and 51 MCU, the localization nodes are designed and made. It includes RF module, auxiliary module and function indication circuits. In the end, practical test is implemented. This system is confirmed to be a

空间定位技术作业参考答案

研究生试卷 2013年— 2014年度第二学期 课程名称：空间定位技术评分：_________ 专业：测绘工程年级： 2013 研究生姓名: * * * 学号：********** 任课教师姓名： * * * 注意事项 1．答题必须写清题号； 2．字迹要清楚，保持卷面清洁； 3．试题随试卷交回； 4．考试课按百分制评分，考查课按5级分制评分； 5．阅完卷后，一周内将试卷、试题、成绩单由任课教师签名后，送有关部门。

合成孔径雷达干涉测量（InSAR） 摘要：本文主要介绍了合成孔径雷达干涉测量技术的发展简史、基本原理、及其3种基本模式，并且对其数据处理的基本步骤进行了概述。最后，还讲述合成孔径雷达干涉测量的主要应用，并对其未来发展进行了展望。 关键字：合成孔径雷达，合成孔径雷达干涉测量，微波遥感，影像 1.发展简史 合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）是一种高分辨率的二维成像雷达。它作为一种全新的对地观测技术，近20年来获得了巨大的发展，现已逐渐成为一种不可缺少的遥感手段。与传统的可见光、红外遥感技术相比，SAR 具有许多优越性，它属于微波遥感的范畴，可以穿透云层，甚至在一定程度上穿透雨区，而且具有不依赖于太阳作为照射源的特点，,具有全天候、全天时的观测能力，这是其它任何遥感手段所不能比拟的。微波遥感还能在一定程度上穿透植被，可以提供可见光、红外遥感所得不到的某些新信息。随着SAR 遥感技术的不断发展与完善，已经成功应用于地质、水文、海洋、测绘、环境监测、农业、林业、气象、军事等领域。 L. C. Graham 于1974 年最先提出了合成孔径雷达干涉测量（InSAR ）三维成像的概念，并用于金星测量和月球观察。后来Zebker、G. Fornaro及A. Pepe等做出了进一步的研究，以解决InSAR 处理系统中有关基线估计、SAR 图像配准、相位解缠和DEM 生成等方面的问题。自1991 年7 月欧空局发射载有C 波段SAR 的卫星ERS- 1 以来，极大地促进了有关星载SAR 的InSAR 技术研究与应用。由于有了优质易得的InSAR 数据源，大批欧洲研究者加入到这个领域，亚洲（主要是日本）的一些研究者也开展了这方面的研究。日本于1992 年2 月发射了JERS- 1，加拿大于1995 年初发射了RADARSAT，特别是1995 年ERS- 2 发射后，ERS- 1 和ERS- 2 的串联运行极大地扩展了利用星载SAR 干涉的机会，为InSAR 技术的研究提供了数据保证。目前用于InSAR 技术研究的数据来源主要有:ERS- 1/2、SIR- C/X SAR、RADARSAT、JERS- 1、TOPSAR 和SEASAT 等。 1979年9月，我国自行研制的第一台合成孔径雷达原理样机在实验室完成，并在试飞中获得我国第一批SAR 影像。1989年起国家科委设立了“合成孔径雷达遥感应用实验研究项目”，拉开了大规模雷达遥感研究的帷幕。目前国内外许多部门和科研机构正积极从事着InSAR 技术机理及其应用的研究，已经取得了许多成果，InSAR 技术的前景日益看好。

(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