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北斗Ⅱ高速鐵路路基沉降觀測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)是用 于指導(dǎo)高速鐵路路基工程施工，并在高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)后進(jìn)行 持續(xù)觀測(cè)和災(zāi)害預(yù)警的自動(dòng)化系統(tǒng)。 其主要功能為：動(dòng)態(tài)連續(xù)觀測(cè)高速鐵路的重點(diǎn)路段的沉降 和位移情況，自動(dòng)報(bào)表，智能預(yù)測(cè)與評(píng)估。該系統(tǒng)不僅可以指 導(dǎo)高速鐵路路基的工程施工，而且可以在高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)后 發(fā)揮重要的災(zāi)害預(yù)警功能。該系統(tǒng)具有高精度、全天候、動(dòng)態(tài) 連續(xù)、自動(dòng)化、智能化特點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景！

僅面向軍工或軍民融合單位公開

項(xiàng)目簡(jiǎn)介： 發(fā)展自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)

（一）項(xiàng)目背景 在實(shí)際應(yīng)用中，一些油氣管線的閥門與增壓設(shè)備安裝在偏遠(yuǎn)地區(qū)，沒有 4G/5G 基站信號(hào)覆蓋，無(wú)法對(duì)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，是當(dāng)前面臨的一個(gè)主要問(wèn)題。項(xiàng)目采用北斗短報(bào)文通信技術(shù)，其直接依靠衛(wèi)星通信來(lái)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程控制，可以大大彌補(bǔ)這一短板，解決實(shí)際需求。 （二）項(xiàng)目簡(jiǎn)介 油氣管線的閥門通常分為開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥，其中開關(guān)閥只能進(jìn)行閥門的開閉操作，調(diào)節(jié)閥又叫做氣動(dòng)執(zhí)行器，它可以控制閥門的開度大小。此外工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及閥門的狀態(tài)信息還需要對(duì)各種傳感設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。用戶針對(duì)閥門或傳感器的控制或查詢指令需要通過(guò)北斗短報(bào)文或 4G/5G 的無(wú)線通信方式傳遞到控制系統(tǒng)。 項(xiàng)目研制的控制系統(tǒng)由一個(gè)微型控制單元（MCU）結(jié)合 RS232、RS485 通信端口，北斗收發(fā)機(jī)與 4G/5G 通信模塊、電磁繼電器，電流轉(zhuǎn)換電路，液晶屏，按鍵等硬件外設(shè)組成，相互協(xié)調(diào)共同實(shí)現(xiàn)了對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)閥門及傳感器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、查詢與實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 基于北斗短報(bào)文通信的指令收發(fā)與控制技術(shù) 一個(gè)控制系統(tǒng)可以同時(shí)控制兩路開關(guān)閥，一路調(diào)節(jié)閥和八個(gè)傳感器，每個(gè)閥門與傳感器在一個(gè)控制系統(tǒng)下都有唯一的 ID 號(hào)，而一個(gè)用戶又能夠同時(shí)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制與查詢操作，針對(duì)北斗短報(bào)文自定義字段部分進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計(jì)，形成三種功能的報(bào)文格式，包括指令發(fā)送報(bào)文，返回信息報(bào)文和定位信息報(bào)文。結(jié)合報(bào)文中的“設(shè)備卡號(hào)”、“閥門號(hào)”與“傳感器號(hào)”字段即可實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)同多個(gè)閥門與傳感器設(shè)備的協(xié)議組網(wǎng)；結(jié)合基于北斗短報(bào)文的閥門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的多路電磁繼電器與電流控制設(shè)備，既能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)多路開關(guān)閥與調(diào)節(jié)閥進(jìn)行精確控制，還能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)閥門或傳感器的狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)或預(yù)警，對(duì)設(shè)備所在地經(jīng)緯度信息進(jìn)行查詢，實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)多設(shè)備的雙向通信。 整個(gè)控制系統(tǒng)的指令接收，識(shí)別，處理，控制信號(hào)的生成，信息回傳等功能均是通過(guò)微型控制單元（MCU）的軟件部分實(shí)現(xiàn)的。閥門的反饋信號(hào)會(huì)通過(guò)控制系統(tǒng)的 IO 口進(jìn)行檢測(cè)，形成閉環(huán)控制，以防止指令的失效或是二次執(zhí)行，增加了控制系統(tǒng)的可靠性。

本發(fā)明公開了一種基于GNSS/INS深組合導(dǎo)航的雙速率卡爾曼濾波方法，包括以下步驟：1根據(jù)載體的初始位置、速率和姿態(tài)信息構(gòu)建狀態(tài)方程，初始化卡爾曼濾波的參數(shù)；2進(jìn)行M步步長(zhǎng)的狀態(tài)預(yù)測(cè)更新，得到先驗(yàn)狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值3對(duì)先驗(yàn)狀態(tài)量進(jìn)行修正，得到后驗(yàn)狀態(tài)量的預(yù)測(cè)值4對(duì)狀態(tài)量的誤差和系統(tǒng)誤差協(xié)方差矩陣進(jìn)行自適應(yīng)更新，并用后驗(yàn)狀態(tài)量預(yù)測(cè)值對(duì)慣性導(dǎo)航結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償，得到載體位置、速度與姿態(tài)信息；5補(bǔ)償完成后更新該方法可以在GNSS/INS深組合導(dǎo)航的數(shù)據(jù)融合算法過(guò)程中，降低因GNSS衛(wèi)星數(shù)據(jù)更新頻率低或衛(wèi)星數(shù)據(jù)失鎖導(dǎo)致的截?cái)嗾`差；同時(shí)解決因INS數(shù)據(jù)與GNSS數(shù)據(jù)不同步導(dǎo)致的導(dǎo)航定位誤差。

當(dāng)待定點(diǎn)無(wú)法用 GNSS 方法直接測(cè)定時(shí)，本發(fā)明提供一種 GNSS 與激光測(cè)距相結(jié)合的測(cè)量系統(tǒng)及測(cè) 量方法，其裝置成本低廉、便于攜帶，方案簡(jiǎn)單易行。激光測(cè)距裝置僅需提供距離觀測(cè)值，擺脫了對(duì)于 方位、角度觀測(cè)值的依賴，測(cè)程可達(dá)數(shù)百米，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)已知點(diǎn)上快速作業(yè)，最少只需在兩個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行 測(cè)量，通過(guò)最小二乘和合理定權(quán)，最終能獲得待定點(diǎn)坐標(biāo)的最優(yōu)解。本發(fā)明有效彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷， 具有廣闊的應(yīng)用前景。 

本發(fā)明公開了一種利用多系統(tǒng) GNSS 觀測(cè)值的高精度基線解算方法，首先通過(guò)對(duì)各 GNSS 系統(tǒng)各頻 率的偽距、載波相位觀測(cè)值在基線兩端測(cè)站間做差構(gòu)建站間單差觀測(cè)值，之后選擇某類觀測(cè)值的偽距硬 件延遲作為基準(zhǔn)以解決法方程秩虧問(wèn)題，并根據(jù)各 GNSS 系統(tǒng)的性質(zhì)對(duì)浮點(diǎn)單差模糊度估值處理去除組 合 UPD 影響，恢復(fù)單差模糊度的整周特性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基線高精度解算。本發(fā)明突破了現(xiàn)有多系統(tǒng) GNSS 基線解算方法存在的缺陷，具有理論嚴(yán)密、模型簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)

基于衛(wèi)星定位的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)。 一、項(xiàng)目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、成果簡(jiǎn)介 農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)是智能農(nóng)機(jī)裝備的核心技術(shù)，可顯著提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、資源利用率和土地產(chǎn)出率。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從2004年起，在國(guó)內(nèi)率先開展了基于衛(wèi)星定位的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)技術(shù)的系統(tǒng)研究，突破了十項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，取得了三大創(chuàng)新成果：1．突破了復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境下農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)高精度定位和姿態(tài)檢測(cè)技術(shù)；2．創(chuàng)新提出全區(qū)域覆蓋作業(yè)路徑規(guī)劃方法、路徑跟蹤復(fù)合控制算法、自動(dòng)避障和主從導(dǎo)航控制技術(shù)，提高了農(nóng)機(jī)導(dǎo)航精度、作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率；3．創(chuàng)制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)線控裝置和農(nóng)機(jī)北斗自動(dòng)導(dǎo)航產(chǎn)品。 在新疆等十省區(qū)累計(jì)推廣農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)產(chǎn)品2679套，已獲授權(quán)發(fā)明專利17件，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1件，發(fā)表學(xué)術(shù)論文46篇（SCI/EI 33篇）。培養(yǎng)博士9人和碩士17人，博士后2人，其中1人獲2008年全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)。項(xiàng)目成果總體達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，其中水田自動(dòng)導(dǎo)航作業(yè)和主從導(dǎo)航作業(yè)居國(guó)際領(lǐng)先水平，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，保障了我國(guó)農(nóng)機(jī)導(dǎo)航裝備的自主安全可控，引領(lǐng)了我國(guó)農(nóng)機(jī)導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，為我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)提供了重要支撐。 該成果榮獲2020年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

本發(fā)明屬于 GNSS 工程安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種動(dòng)態(tài) GNSS 接收機(jī)的抗干擾正態(tài)零陷加寬的方法。 本發(fā)明從正態(tài)分布的概率模型出發(fā)，提出了動(dòng)態(tài) GNSS 接收機(jī)的零陷加寬模型。考慮在小角度變化情況 下將本模型線性化，采用 Matlab 仿真工具對(duì)比加寬前后的頻譜增益。在功率倒置算法下，還分析了展 寬前和展寬后輸出 SNR 與輸入 INR 的關(guān)系，最后通過(guò) FPGA+DSP 平臺(tái)驗(yàn)證提出算法的工程可實(shí)現(xiàn)性。 結(jié)果表明加寬算法形成的加寬零陷可以有效

國(guó)通北斗致力于中國(guó)自主獨(dú)立研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)、運(yùn)營(yíng)與服務(wù)。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并具短報(bào)文通信能力。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展，以應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)發(fā)展為根本目標(biāo)，不僅要建成系統(tǒng)，更要用好系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)質(zhì)量、安全、應(yīng)用、效益。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)、發(fā)展和應(yīng)用將對(duì)全世界開放，為全球用戶提供高質(zhì)量的免費(fèi)服務(wù)，積極推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可獨(dú)立為全球用戶提供服務(wù)。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已覆蓋整個(gè)亞太地區(qū)并逐步為“一帶一路”沿線國(guó)家提供基本服務(wù)，2020年將形成全球服務(wù)能力。