导航信息处理

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导航信息处理

该方向主要研究GPS/北斗导航定位、载体姿态测量、惯性导航、组合导航。近年来研究室承担了多项军工项目和企业委托课题,取得了多项研究成果,产学研效果显著!

主要成果:GPS载体姿态测量系统

载体姿态测量是航空、航天、航海和陆地导航中的关键技术之一。研制了一种GPS载体姿态测量系统:① 提出了一种“逆向求解整周模糊度的载体姿态测量方法”,可实现性好,测姿精度高,动态性能好;② 采用三天线测量载体三维姿态,比传统的四天线测量系统成本更低;③ 实现了超短基线(20厘米)姿态测量,应用领域更广。该系统不仅有助于打破“双十八”限制,而且随着我国“北斗”导航卫星系统的完善,算法可以移植到北斗平台,发挥更大的国防军事和民用导航作用!

主要技术指标:

基线1m:航向角精度0.3度、俯仰 / 横滚角0.5度;

基线3m:航向角精度0.1度、俯仰 / 横滚角0.2度;

计算输出频率:20Hz;

基线≥20 cm。

代表性论文:

【1】Na Xia, Dong Han, Guofu Zhang, Jianguo Jiang, and Khuong Vu. Study on Attitude Determination Based on Discrete Particle Swarm Optimization [J]. SCIENCE CHINA Technological Sciences, 2010, 53(12) :3397-3403 (SCI、EI)

【2】Na Xia, Changsheng Wang, Xingqi Shang, and Chunhua Yu. Research on GPS Attitude Determination Based on Swarm Intelligence Algorithm [A]. Proceedings of the 6th International Conference on Natural Computation (ICNC 2010) [C]. IEEE Press, 2010, 4229-4233 (EI)

国家专利:

1、夏娜, 汪涛, 蒋建国,“基于GPS的输电导线舞动监测系统及监测方法”,专利号: ZL201010508511.6

2、夏娜, 唐树青, 熊平闯,“多传感器协同的数字倾角测量系统及倾角测量方法”,专利号: ZL201010295252.3

应用推广:

研制的“GPS载体姿态测量系统”(图1,2),不仅测量精度和实时性达到了美国ADU5的同等技术水平,而且实现了“超短基线20cm”姿态测量等特色成果,该成果已在雷达天线对准等方面实现产业化和推广。

图1. GPS天线及基线结构                       图2. 姿态测量上位机软件