成果简介:
针对我国海洋导航定位领域卡脖子难题,紧密围绕海洋综合导航定位核心问题开展研究,主要对空中、陆地、海面、水下等不同环境中动态载体的精密定位测速理论进行攻关,取得创新成果如 下:
①为提高陆地和空中动态载体定位和测速的精度,提出了基于北斗与其他 GNSS 系统融合的多参考站、多动态站精密动态定位方法;提出将固定在动态载体上多个 GNSS 天线之间的距离不变和大气环境相同的性质作为约束条件,提高了动态定位的精度;发明了一种基于载波相位导出 Doppler 修正原始 Doppler 观测值的方法,该方法在不考虑 GNSS 接收机内部信号处理过程的情况下,可获 得正确可靠的动态载体速度信息。
②为解决远海海面动态载体定位精度不高的问题,提出了海面 GNSS 实时导航定位技术新方法,利用北斗短报文通信功能发送导航卫星精密轨道和钟差改正信息,降低了通讯成本,提高了远海海面动态定位的精度,解决了海面实时导航定位精度不高的难题;还提出了基于 GNSS多天线的 动态载体姿态测量新方法。
③针对水下动态载体的定位与测速精度不高的问题,将北斗/GNSS 与水下声学定位相结合,利用北斗提供的海面动态载体高精度位置和速度信息,通过姿态转化为海面动态载体搭载的水下声学换能器的位置信息,将其作为水下定位的海面位置基准进行水下声学定位;基于水下多普勒声速仪(DVL)对水流和海底相对运动速度跟踪模式,提出一种无偏的自适应两级信息滤波水下定位算法,可有效估计水下运载体的运动状态和未知洋流流速。
技术特点及技术指标:
GNSS 陆地静态定位精度可达毫米级,动态定位精度厘米级;近海动态定位精度可达厘米级,远海分米级;精密测速精度 mm/s,动态测速cm/s;水下声学定位,500 米水深可达 1 米。
应用领域:
该技术可用于海、陆、空各种静态、动态目标的导航和精密定位。如:
1、空中飞行器动态精密定位。如:超高空、超高速飞机,无人机,飞艇等;
2、陆地静态目标监测,动态目标定位。如:板块运动监测,地震形变监测,车辆导航,无人系 统导航定位,物联网和车联网导航定位,建立大地测量控制网等;
3、海面动态目标精密定位。如:验潮站、海面高、海面浮标、船只、海上钻井平台等;
4、水下动态载体和海底控制点精密定位。如:AUV, ROV,潜艇、水下机器人、海底控制点等。
投入需求:
产业化投入,根据合作方的目标意向确定。
海陆空动态载体精密导航定位
超高速飞机精密动态精密定位与测速
专利授权及申请情况:
1、国家发明专利:一种基于修正 Doppler 观测值的 GNSS 精密测速方法(专利号: ZL201710286290.4)(授权)
2、软件著作权:GNSS 动态定位与测速软件——GNSS Kinematic Position and Velocity Determination Software (GNSS Solution) V1.0 国家版权局计算机软件著作 权登记证书登记号:2020SR0276158, 登记日期:2020.03.19
3、软件著作权:GNSS 姿态解算系统 V1.0, 国家版权局计算机软件著作权登记证 书登记号:2021SR0488451, 登记日期:2021.04.02
4、软件著作权:GNSS-R 测高软件接收机[简称:GNSS-RASDR] V1.0 , 国家版权 局计算机软件著作权登记证书登记号:2021SR0743580, 登记日期:2021.05.21
成果受资助及获奖情况:
1 、青岛海洋科学与技术试点国家实验室开放基金项目,QNLM2016ORP0401 ,海 洋导航定位关键技术及国产装备研发,2017.04—2020.03;
2 、国家自然科学基金项目,41604027,海面及水下动态载体的自适应导航定位关 键算法研究,2017.01—2019.12;
3 、山东省自然科学基金项目,ZR2016DQ01 ,基于 GNSS 多系统的海面动态载体 自适应导航定位算法研究,2016.11—2019.06;
4 、青岛市源头创新计划,17-1-1-100-jch ,透明海洋立体观测中动态载体的导航与 精密定位方法研究,2017.06—2019.06;
5 、中国卫星定位科技进步奖,一等奖,海洋地质勘探导航定位关键技术与国产装 备研发,2020 年。
技术成熟程度:已在产业中应用
拟合作方式:☑整体转让 ☑技术许可 ☑作价入股