低成本农用GPS接收系统的研制及在面积测量中的应用

针对目前我国应用于精细农业的GPS接收系统成本高,不能接收虚拟参考站(VRS)差分信息的问题,采用低成本亚米级精度GPS接收模块,并结合ARM7微处理器、基于GPRS(general packet radio service)方式的无线通信模块、U盘存储模块、键盘和LCD设计研制了低成本GPS接收系统。该GPS接收系统可以通过GPRS方式接收北京VRS控制中心发送的差分改正信息,实现实时差分定位及长时间稳定的通信链路。定位信息通过串口输出(输出频率为1 Hz)和U盘存储2种方式实现数据的输出和保存,用户可利用本接收机进行定位和面积测量。面积测量实验结果表明,该接收机在不同大小、不同形状的面积测量中,其相对测量误差小于3%,满足精细农业中面积测量的要求。     

一种导航接收机启动策略的优化方案

首次定位时间（TTFF）是导航接收机快速定位能力的重要指标之一，而首次定位时间和导航接收机的冷、温、热启动策略密切相关。基于我国自主研发的北斗卫星导航系统（BDS），根据其特点，提出一种优化启动策略。该启动策略充分利用接收机的硬件资源，合理分配使用各个通道进行卫星信号的搜索，更加充分的使用已知信息，缩小接收机搜索范围和增加捕获卫星信号的成功率。实验结果说明该启动策略可有效缩短导航接收机的首次定位时间。     

基于GPS的农田信息采集处理系统研究

介绍了GPS定位技术在农田信息采集中的应用及GPS接收机、数据采集仪的原理,利用GPS定位信息和农田环境信息相结合的技术,研究并开发了农田信息采集处理系统,以实现数据的接收、处理和管理,该系统可以方便地与外部处理系统结合,为农业决策提供数据支撑。     

基于GPS-OEM的车载农田面积测量系统的设计

根据GPS定位信息的采集、测量实际农田试验数据,得出的农田面积测量简易算法,设计出一种基于GPS-OEM的车载田间面积测量系统。该系统在农业机械作业时,利用GPS-OEM模块实时接收GPS定位信息,能够算出农业机械的动态作业面积。系统拥有常用的CAN总线通信接口和存储设备,方便与其他设备实现信息共享和数据存储。并具有测量准确,价格低廉等特点,适合于各种农业机械作业面积的测量。     

现代化农业中GPS卫星定位和自动导航系统的应用

农业机械在安装GPS卫星定位和自动导航系统后，在差分GPS的定位下．可对农机田间直线行走作业实现精确引导．使机组作业不重不漏，大幅度提高农机作业质量、土地利用率、机车作业效率和时间利用率．大幅度减轻农机作业劳动强度，实现机车合理调配。     

DGPS数据分析及定位精度研究

本文进行了DGPS数据分析及定位精度研究。通过试验分析表明，Ag132GPS接收机接收到的卫星信号数可以满足使用卫星数量的要求。采用伪距差分纠偏后，Ag132GPS接收机的DGPS单点定位精度可以达到0．232m，满足亚米级的定位精度。     

GPS在农业生产领域中的应用

GPS简介：GPS的全称是Global Positioning System(卫星导航定位系统)，是美国于1994年全面建成的全球定位系统。它由空间星座、地面监控和用户设备三大部分组成。在过地心的6个极地轨道面上，均匀分布着24颗GPS卫星，这些卫星全天候、实时地向地面发送卫星星历等定位信息，用户接收机根据接收到的卫星信息，实时计算所处的位置坐标，从而达到全球性、全天候、连续的精密三维导航与定位的目的。     

基于GPS、EDGE和LabVIEW的农田信息远程采集监测系统研究

为了高效实时地采集农田信息,实现农业生产的精细管理,设计出一种基于GPS、EDGE和LabVIEW技术的农田信息远程采集与监测系统。该系统采用自行设计的基于单片机、GPS和传感器技术的多参数农田信息采集仪,实现对土壤含水量、土壤温度、土壤电导率、环境温湿度等农田信息的快速定位测量。通过EDGE模块,利用移动EGPRS技术覆盖面广、传输速度快、资费低等特点,将测量所得数据快速实时传送至上位机。该系统的上位机系统把EDGE模块接收的数据存入数据库,并对其进行分析。该系统通过应用多功能信息采集设备和高速网络传输技术,实现对农田信息的实时、高效、精确和低成本采集,对精细农业作业决策具有广泛的应用价值。     

农业GPS定位中的多径抑制算法研究

[目的]随着我国现代化精细农业的快速发展,应用于农业的GPS定位精度要求日益提高,由于多径信号的不确定性,传统跟踪环路不能准确估计多径信号参数,也不能有效抑制多径干扰。[方法]因此,本文利用多径信号估计与消除技术抑制多径干扰,在跟踪环中引入自适应滤波器估计多径信号参数,准确计算码延迟和幅度衰减。[结果]构建多径信号抑制模块消除多径干扰,可获得直达信号的码延迟和载波相位。试验分析表明,本文提出的多径干扰抑制算法能够准确估计多径信号参数,有效抑制多径干扰。[结论]改进后的GPS接收机可以增强卫星定位精度,满足现代化农业提出的科学种田、精确管理的定位需求。     

基于虚拟仪器技术的GPS信息采集系统的设计与试验研究

针对采用本文编程语言开发GPS定位信息采集系统存在的问题,在分析NMEA-0183协议的基础上,探讨了GPS信息采集与解析的关键技术与方法,利用LabVIEW软件开发了基于虚拟仪器技术的GPS信号采集系统。本研究设计的GPS信息采集系统根据GPS设备与PC间串行通信的技术优势,使用LabVIEW软件实时采集GPS接收机输出的定位信息,并在电子地图上实时、准确和形象地显示出来。系统还可将采集到的原始数据进行保存用于后续进一步分析。实地试验表明,设计的GPS信息采集系统能够实时采集GPS定位信息并显示其运动轨迹。本设计对GPS应用系统开发等提供了参考,也可作为定位结果优化处理提供良好的数据源支持。     

基于嵌入式的农机GPS辅助导航系统串口通信的实现

介绍了在Visual Studio 2008环境下运用VB.NET的Serialport控件实现GPS接收机和嵌入式系统之间的串口通信,研究了主程序通过串口读取GPS数据后,在对GPS数据信号解码后获得当前位置的经纬度等信息,进而实现导航功能。经过实测,该农机GPS辅助导航系统串口通信程序运行稳定,效果良好。     

插秧机作业面积实时监测系统的设计

针对目前插秧机作业过程中对作业面积的统计方法比较复杂,实时性不高和在数据共享中存在的问题,设计一套插秧机作业面积实时监测系统。该系统采用B/S架构,运用等宽测量算法,结合集成GPS卫星定位技术、非接触检测技术、GPRS无线传输技术、百度地图API技术和数据库技术。系统在插秧机工作时,通过GSM模块访问上位机系统固定IP,实现下位机与上位机的无线通信连接,将定位信息通过TCP方式传送到上位机后台进行处理分析。试验结果表明,该系统能对插秧机作业状态进行自动感知,并能实时显示机插面积和插秧机作业轨迹,实现远程监测,系统测量相对误差可达到1.2%左右,可为实时测量插秧机作业面积提供依据。     

全球导航卫星系统的新进展

本文综合介绍了于2004年9月21日至24日在美国加州举行的“全球导航卫星系统“2004年年会(GNSS2004)会议的主要议题,并对其中我们可能关切的方面进行了重点介绍.①美国的GPS连续运行站网(CORS).CORS由美国大地测量局(NGS)主持运行.用户可以通过NGS网络,获得用户的GPS待定点相邻的CORS站(三个以上)的GPS相应载波相位和码距,以支持用户的GPS准实时或后处理定位.NGS也可以为用户通过网络提供GPS定位计算服务,这一服务可以在用户提供待定点的观测资料后的几个小时内完成,称为NGS的在线GPS定位服务.CORS目前在美国已有500余个站.②GPS系统的进展.GPSⅡR型卫星从体形和功能方面都比较优秀,使GPS卫星在轨的位置误差显著降低,测距精度提高近一倍,目前GPSⅡR型卫星截止至2004年1月1日时有9颗在轨.③利用L1,L2频道的GPS空基增强系统(WAAS).在美国大部分地区WAAS系统的水平精度可达1～2m,垂直精度可达2～3m.④GPS信号的重构.美国已发展了一种高度逼真的和适应各种情况的虚拟GPS信号系统,这种虚拟发射装置可以是陆基的,空基的,或者星基的.GPS接收机可以利用这一虚拟的GPS信号进行精密定位.⑤Galileo卫星导航系统运行的准备工作.欧洲空间局已经重新和最终确定了Galileo卫星的轨道高度,信号,电文结构,时间尺度和钟差的最有效率方案,同时专门考虑了用户和GPS的协同操作问题.     

插秧机作业面积自动测量系统硬件电路设计

为实现对插秧机作业区域和作业边界的自动识别以及作业面积的实时自动测量和其他相关数据采集,对插秧机作业面积自动测量系统电路进行了设计。系统主要由中央处理模块、传感器检测模块、GPS定位模块、无线数传模块、U盘数据存储模块、电源模块以及上位机远程监控模块等7部分组成。中央处理模块的主控芯片采用STC12C5A60S2单片机,主要负责采集和处理GPS定位模块以及传感器检测模块对插秧机的定位轨迹信息、发动机其他工况参数信息,并通过对GPS定位信息的分析处理完成插秧机作业面积的自动计算;无线数传模块主要负责完成与上位机之间的通讯工作;上位机远程监控模块负责通过GPRS组网技术与PC机相连,并能实现对插秧机远程启停动作。结果表明,该系统能实现对插秧机作业面积的自动测量,并能实现对插秧机作业面积的远程监测和启停动作。     

GPS精密单点定位精度分析

GPS精密单点定位是利用IGS所提供的精密卫星星历以及钟差产品,通过单台双频GPS接收机的伪距以及载波相位观测值来进行精密绝对定位的方法。本文主要就GPS精密单点定位精度的相关问题进行详细的分析探究,以期能为该领域的学术发展起到促进作用。     

基于北斗和GPS的双模田间作业机车定位系统

为获取田间作业机车空间信息和运行信息,设计了一种基于北斗/GPS的双模定位系统。采用单片机对北斗/GPS双模接收机模块输出的数据进行解析,可以得到作业机车的位置、运行状态和作业状态等信息。上位机可以实时对车辆运行信息进行监控和储存,为实现田间机车智能化调度提供了可靠依据。     

实现网络RTK/RTD接收机的简易方法

介绍了1种可实现高精度定位的方法网络RTK。在分析JSCORS的差分信号资源列表的基础上,提出了一种简单、易行、便宜的实现网络RTK/RTD接收机的方法,并以成功接收网络RTD数据的过程来证明该方法的可行性。     

农机直线行走作业DGPS导航软件开发

对于大中型宽幅农业机组的田间行走作业,利用DGPS进行导航具有很多优点,本研究利用VB6.0编程语言,对农机直线行走作业DGPS导航涉及的GPS定位信息的获取、坐标投影变换、导航AB线的确定等编制了相应的程序,开发了应用软件。农业生产中可利用触摸屏计算机实现对机组田间直线行走作业导航。田间作业记录进行模拟试验表明,此软件可有效地实现导航功能,并同时具有作业行走记录和行走距离、作业面积实时显示的功能。     

基于CDMA的RTK差分数据传输技术研究

随着GPS技术的发展与完善,RTK技术在测绘领域中应用越来越广泛。差分数据传输是实现RTK技术的关键。利用CDMA无线数据传输技术传送GPS差分数据可以扩大测区范围,实现高精度实时动态定位。文章介绍了RTK技术的基本原理,分析了基于CDMA的RTK差分数据传输技术系统构成与主要功能,并对移动站软件设计进行了探讨。     

4种DGPS模块动态定位精度测试与分析

采用RTK-DGPS为参照,对GARMIN GPS15L、Ublox LEA-4S、Gstar GS-87和Gstar GS-89m-J共4种DGPS模块在单机模式、地面伪距差分模式和卫星差分模式下的动态定位精度进行了测试和分析.结果表明:(1)对于GARMIN GPS15L和Ublox LEA-4S,单机定位精度为米级,使用地面伪距差分定位可分别提高动态定位精度20%和87%;(2)总体上看,DGPS模块的地面伪距差分定位精度优于卫星差分定位,卫星差分定位精度优于单机定位;(3)在视野狭窄地段,无论单机定位、伪距差分定位还是卫星差分定位,动态定位精度都受到一定影响,和视野开阔地段相比,精度明显下降.