[01602279]小波分析在提高GPS定位精度中的应用

应用领域：全球定位系统(GPS)可以全天候提供高精度的三维位置，三维速度和时间信息。GPS已广泛应用于导航、大地测量、石油勘探等许多领域。另外，GPS的散射或反射信号已用于遥感、雷达目标和反射体变化检则，海洋中冰块状态监视，风速和风向以及土壤中温度的测量等。技术原理：提高GPS定位精度的方法主要有两种：差分方法和非差分方法。该项目采用非差分方法。这种方法是对导航仪的输出位置信息进行处理。GPS定位误差表现为非平衡随机过程。处理非平衡随机过程的方法是时频方法。小波变换具有多分辨率特点，可在时间和频率上进行局部分析，因此小波分析是处理GPS信号的最有效方法之一。性能指标：静态和动态水平定位精度优于10米，数据处理时间小于1秒。创新性和先进性：该项目采用小波变换处理GPS信号、应用Mallat算法和Donoho消噪技术，对初始化后的GPS抽样信号，在不同的尺度空间和小波空间进行分解和重构，以减小所有干扰和噪声。应用了Haar小波，紧支集小波、考大曼小波、双正交小波等对GPS信号进行处理和比较，以获得最佳滤波。应用范围：全球定位系统(GPS)可以全天候提供高精度的三维位置，三维速度和时间信息。GPS已广泛应用于导航、大地测量、石油勘探等许多领域。另外，GPS的散射或反射信号已用于遥感、雷达目标和反射体变化检则，海洋中冰块状态监视，风速和风向以及土壤中湿度的测量等。生产使用条件：市场及经济效益预测现在GPS市场看好，每年全世界生产的GPS接收机超过100万部。2001年GPS的年产值已达到80亿美元，而到2005年将达到100-120亿美元，因此GPS带来了巨大的经济效益。该项目完成之后，由于其具有很强的实时处理能力，使用方便，价格低廉，且具有较高的精度。该成果将具有国际领先水平，可在国际上推广，因此可以预计将具有很强的市场竞争能力和可观的经济效益。如果每年2万部GPS终端配置“GPS小波分析器”，每台以2000元计，则每年的产值可达4000万元。另一方面，该项目将为推广小波应用做出贡献。已使用推广情况：已与鞍山市北方技术研究所和鞍山市科信电子有限公司建立了合作关系，研制和开发有关GPS方面的产品。用小波处理信号和图像是一个热点。由于小波分析的多分辨率特性和时频局部性，使它成为信号处理中的有力工具。不仅适用于GPS信号，也适用于其他各种信号。将GPS信号用于遥测遥感领域是最近的发展动态，具有极大的理论意义和应用价值。欧洲正在研制伽里略卫星导航系统。这是继GPS之后的又一个先进导航系统。因此开发和研制与卫星导航有关的技术和产品将具有巨大的社会效益和经济效益。