地震检波器监测点GPS-RTD定位技术研究与应用

发布时间：2017-04-05 05:01

  本文关键词：地震检波器监测点GPS-RTD定位技术研究与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：全球定位系统(GPS)技术除了在日常领域获得普遍应用外,在地震勘探、采矿、测绘等特殊领域中也受到广泛采用。针对特殊领域对定位系统的定位精度及实时性等要求,GPS伪距差分定位技术已成为重要的研究方向,而低成本,微型化,高精度的定位系统的研究无疑成为重中之重。本文根据实际需求,针对原始定位信息进行数据解码,提取、解算等。编写GPS伪距差分定位程序,围绕GPS伪距单点定位、GPS-RTD定位、GPS-RTK定位等关键技术问题展开对比研究与分析。论文根据地震勘探GPS-RTD定位系统,详细叙述了系统组成部分,并从系统功能角度描述软硬件各模块工作机理。同时详细阐述GPS卫星信号和接收机获得的卫星导航电文的产生原理与组成部分。仔细分析GPS的主要定位误差来源和改正模型。设计开发了GPS-RTD定位系统,进行了硬件设计与软件仿真设计。硬件部分包括微处理器模块,电源模块,通讯模块等；软件部分包括GPS卫星数据解算部分,GPS-RTD定位程序及误差补偿比对程序等。利用本文设计出的GPS-RTD定位系统的实测数据进行解算分析,并将其与单点定位,GPS-RTD定位等进行仿真比对,改变测试环境,验证多场景测试对定位精度的影响。
【关键词】：全球定位系统 地震勘探 导航电文 GPS-RTD定位 误差补偿 仿真比对
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P228.4;P631.436
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 GPS定位技术发展概况9-10
• 1.3 差分GPS定位技术发展概况及关键技术研究现状10-12
• 1.3.1 差分GPS定位技术的发展及应用现状10-11
• 1.3.2 GPS伪距差分定位技术的研究现状及未来趋势11-12
• 1.4 论文的组织结构12-14
• 2 GPS卫星定位系统组成及模型14-24
• 2.1 系统组成14-15
• 2.2 系统设计原理15-16
• 2.2.1 系统硬件组成15-16
• 2.2.2 系统数据分析程序组成16
• 2.3 GPS基本观测量16-17
• 2.4 GPS卫星单点定位原理及精度表征17-19
• 2.4.1 伪距单点定位原理及数学模型分析17-19
• 2.4.2 绝对定位的精度表征19
• 2.5 GPS-RTD定位原理及数学模型19-22
• 2.5.1 常规伪距差分定位原理及数学模型19-21
• 2.5.2 组合伪距差分定位数学模型21-22
• 2.6 本章小结22-24
• 3 GPS卫星定位数据及误差分析24-32
• 3.1 GPS卫星信号24-26
• 3.1.1 精码P(Precision Code)码25
• 3.1.2 粗码C/A(Coarse/Acquisition Coard)码25-26
• 3.2 GPS导航电文26
• 3.3 GPS卫星星历26-28
• 3.3.1 预报星历27
• 3.3.2 GPS卫星的后处理星历27
• 3.3.3 后处理星历与预报星历的精度比对实验27-28
• 3.4 GPS定位中误差来源28-30
• 3.5 WGS-84坐标系统30
• 3.6 本章小结30-32
• 4 系统数据分析程序设计32-42
• 4.1 GPS原始数据产生及调制仿真程序设计32-33
• 4.1.1 GPS原始数据产生32
• 4.1.2 调制仿真程序设计32-33
• 4.2 导航电文数据分析及提取程序设计33-35
• 4.2.1 导航电文数据分析33-34
• 4.2.2 数据提取程序设计34-35
• 4.3 伪距差分定位程序设计35-37
• 4.4 误差分析比对程序设计37-41
• 4.5 本章小结41-42
• 5 系统硬件设计42-50
• 5.1 微处理器模块设计42-44
• 5.1.1 微处理器选型42-43
• 5.1.2 MSP430G2553最小系统43-44
• 5.2 数据采集模块44-46
• 5.3 通讯电路设计46
• 5.4 电源电路及声音提示电路设计46-47
• 5.4.1 电源电路设计46-47
• 5.4.2 声音提示电路设计47
• 5.5 PCB设计47-49
• 5.6 本章小结49-50
• 6 GPS-RTD定位系统实验结果与分析50-58
• 6.1 系统静态实验50-54
• 6.1.1 系统参数设置与测试51-52
• 6.1.2 实验结果与分析52-54
• 6.2 系统动态实验54-56
• 6.3 本章小结56-58
• 7 结论58-60
• 7.1 论文总结58-59
• 7.2 不足与展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 附录64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 吴家菁;;浅谈GPS测量误差[J];黑龙江科技信息;2013年32期

2 陈勖;李尔园;;GPS空间段的发展过程及其前景[J];全球定位系统;2011年01期

3 关忠义;;GPS技术在石油地震勘探中的应用[J];科技创新导报;2009年24期

4 王雅捷;作潘泽;;GPS在城市建设中的作用[J];科技资讯;2010年08期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 张正峰;基于高精度定位的地震勘探采集处理一体化研究[D];吉林大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 杨锟;GNSS接收机的检定及校准方法的研究[D];西安电子科技大学;2009年

2 刘强;差分GPS运动目标跟踪定位系统设计[D];中北大学;2013年

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本文编号：286484