水下定位浮标阵列最小GDOP构型研究

doi:10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0147

测绘通报 ›› 2016, Vol. 0 ›› Issue (5): 22-25,31.doi: 10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0147

水下定位浮标阵列最小GDOP构型研究

万军, 党亚民, 薛树强, 成英燕, 杨强

中国测绘科学研究院, 北京 100830

收稿日期:2015-09-28 修回日期:2016-02-29 出版日期:2016-05-25 发布日期:2016-05-31
作者简介:万军(1991-),男,硕士生,主要从事多系统周跳探测及数据处理方面的研究。E-mail:wanjcasm@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(41474011;41374014);国家863计划项目(2013AA122501);国家测绘地理信息局基础测绘项目(A1403);北斗分析中心项目(GFZX0301040308-06);中国测绘科学研究院学术科研业务费(7771502;7771405)

Research of Buoy Array with Minimum GDOP for Underwater Positioning

WAN Jun, DANG Yamin, XUE Shuqiang, CHENG Yingyan, YANG Qiang

Received:2015-09-28 Revised:2016-02-29 Online:2016-05-25 Published:2016-05-31

摘要/Abstract

摘要： 在水下定位过程中,对于任意给定的浮标数目n(n≥4),嵌套圆锥构型可给出一类最小GDOP定位图形。但由于定位浮标均需布设于同一水平面而导致共面约束,在由定位浮标和水下目标点构成的定位图形中,其GDOP达不到理论最小值, 在该约束条件下水下定位浮标阵列GDOP最小化问题有待研究。本文通过介绍GDOP密度来衡量浮标阵列的定位能力。为降低嵌套圆锥构型GDOP最优问题的可行域,把定位浮标数n整数分解,基于最小PDOP定位图形的极值条件,寻找每组浮标组合圆锥构型GDOP密度的局域最优解,然后从候选的所有浮标组合构型中寻找GDOP密度最小的全局最优解。最后分别以6~8枚浮标为例,给出了它们水下定位浮标阵列的最佳嵌套圆锥构型。

关键词: 水下定位, 浮标, GDOP, 嵌套圆锥, 约束条件, 最小化

中图分类号:

P229

万军, 党亚民, 薛树强, 成英燕, 杨强. 水下定位浮标阵列最小GDOP构型研究[J]. 测绘通报, 2016, 0(5): 22-25,31.

WAN Jun, DANG Yamin, XUE Shuqiang, CHENG Yingyan, YANG Qiang. Research of Buoy Array with Minimum GDOP for Underwater Positioning[J]. 测绘通报, 2016, 0(5): 22-25,31.

参考文献

[1] SHARP I, YU K, GUO Y J. GDOP Analysis for Positioning System Design[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2009, 58(7):3371-3382.
[2] YARLAGADDA R, ALI I, AL-DHAHIR N, et al. GPS GDOP Metric[J]. IEE Proceedings-Radar, Sonar and Navigation, 2000, 147(5):259-264.
[3] 薛树强, 杨元喜. 最小GDOP测距单点定位构型的一种嵌套圆锥结构[J]. 武汉大学学报(信息科学版),2014,39(11):1369-1373.
[4] 薛树强, 杨元喜, 陈武,等. 正交三角函数导出的一类最小GDOP测距单点定位构型解集[J]. 武汉大学学报(信息科学版),2014,39(7):820-825.
[5] 党亚民,秘金钟,成英燕.全球导航卫星系统原理与应用[M].北京:测绘出版社,2007.
[6] 万军,党亚民,王川阳,等.最小几何精度衰减因子定位图形研究进展[J].测绘科学,2015,40(12):73-76.
[7] LEVANON N. Lowest GDOP in 2-D Scenarios[J]. IEE Proceedings-Radar, Sonar and Navigation, 2000,147(3):149-155.
[8] 蔡艳辉, 程鹏飞.差分GPS水下定位系统的解析法网形分析[J].武汉大学学报(信息科学版),2008,33(8):324-327.
[9] 杨元喜. 动态定位自适应滤波解的性质[J]. 测绘学报, 2003,32(3):189-192.
[10] XUE S, YANG Y, DANG Y, et al. Dynamic Positioning Configuration and Its First-order Optimization[J]. Journal of Geodesy, 2013,88(2):127-143.
[11] YANG Y, LI J, XU J, et al. Contribution of the Compass Satellite Navigation System to Global PNT Users[J]. Chinese Science Bulletin, 2011,56(26):2813-2819.
[12] 李建文,李作虎,周巍,等.卫星导航中几何精度衰减因子最小值分析及应用[J].测绘学报,2011,40(S1):86-88.
[13] PHILLIPS A H. Geometrical Determination of PDOP[J]. Navigation,1984,31(4):329-337.
[14] 冯遵德,卢秀山,郭英.测距空间交会测量模式中交会图形优劣的诊断[J].测绘通报,2004(12):24-26.
[15] 高扬.同时顾及精度和可靠性准则的控制网优化设计[J]. 测绘学报,1987,16(3):232-239.

水下定位浮标阵列最小GDOP构型研究

Research of Buoy Array with Minimum GDOP for Underwater Positioning

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 6

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	张阳, 李海森, 马礼, 王健, 郭企嘉, 祁晶, 闫铭. 基于ORB-SLAM2算法的水下机器人实时定位研究[J]. 测绘通报, 2019, 0(12): 1-7.
[2]	蔡劲, 蔡成林, 张首刚, 蒙萍. GNSS/地磁组合的室内外无缝定位平滑过渡方法[J]. 测绘通报, 2018, 0(2): 30-34.
[3]	焦金龙, 卢小平. 顾及道路约束条件的动态目标检测与跟踪方法[J]. 测绘通报, 2017, 0(5): 47-50.
[4]	张倩然, 乔平玉. FVCOM海洋模型模拟轨迹与漂流浮标实际运动轨迹的对比矫正[J]. 测绘通报, 2016, 0(12): 124-126.
[5]	孙康耿修瑞唐海蓉赵永超. 一种基于非线性主成分分析的高光谱图像目标检测方法[J]. 测绘通报, 2015, 0(1): 105-108.
[6]	郑贵洲任东宇晋俊岭胡家赋任东旭. OBS布设导航定位系统的关键技术研究[J]. 测绘通报, 2013, 0(9): 39-42.