基于GPS的航道疏浚高精度定位系統(tǒng)的研究和開發(fā).pdf

1、本文主要針對航道疏浚GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和開發(fā)。本系統(tǒng)以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為主體，具有實(shí)時(shí)采集GPS定位數(shù)據(jù)、GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、實(shí)時(shí)顯示電子海圖信息、顯示各施工參數(shù)及規(guī)劃導(dǎo)航航線等功能。本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于航道疏浚工程中，大大提高了航道疏浚定位精度及航道疏浚自動(dòng)化程度。 航道疏浚傳統(tǒng)定位方法精度低、實(shí)時(shí)性差，不能滿足航道疏浚高精度定位的發(fā)展需求。近年來GPS技術(shù)不斷發(fā)展，其具有定位精度高、實(shí)時(shí)性好、人為因素影響小等優(yōu)點(diǎn)，因此，本文采

2、用GPS定位技術(shù)對疏浚船舶進(jìn)行定位。 首先，本文介紹了GPS定位的基本定位原理及坐標(biāo)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上分別建立了各種差分GPS定位數(shù)學(xué)計(jì)算模型，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，提出采用RTKGPS差分定位模式對疏浚船舶進(jìn)行定位的設(shè)計(jì)方案，并討論了疏浚施工定位質(zhì)量問題。 其次，GPS接收機(jī)接收的數(shù)據(jù)屬于WGS-84坐標(biāo)系，疏浚定位結(jié)果要求為在地方坐標(biāo)系下的平面坐標(biāo)，因此需要進(jìn)行一系列的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，本文給出了定位數(shù)據(jù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換步驟，建立了各

3、步驟坐標(biāo)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型。 再次，本文以Windows2000為平臺，以VC++為開發(fā)工具，開發(fā)了疏浚定位系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)軟件集實(shí)時(shí)采集定位數(shù)據(jù)、顯示電子海圖、串行通訊、航線導(dǎo)航文件讀寫、GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換及顯示各種傳感器參數(shù)為一體，系統(tǒng)軟件的使用大大提高了疏浚作業(yè)的自動(dòng)化程度。 最后，為了驗(yàn)證本文提出方法的正確性，實(shí)地結(jié)合本航道疏浚定位系統(tǒng)進(jìn)行了疏浚施工實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用GPS對疏浚船舶進(jìn)行定位，定位精度顯著提高，滿