今天小编给大家找来了《组合导航的卫星通信论文(精选3篇)》仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：随着现代化科学技术的不断发展，无人机在我国的发展中也逐渐地被应用起来。无论是在军事上，还是在农业上，无人机的应用都能够促进行业的发展。无人机在其应用过程中最重要的就是对其导航系统建设，这样才能通过对其导航系统的控制，保障其安全运行。因此在这种背景下需要加强对无人机系统设计中的导航系统应用。
组合导航的卫星通信论文 篇1：
组合仪表的结构设计及发展趋势
摘要：随着电子技术的快速发展及其在汽车行业的广泛应用，汽车电子设备的集成度越来越高，汽车零部件控制、通信和网络技术的复杂性大大增加，导致系统稳定性和可靠性显著下降。为了解决这些问题，基于互联网技术和现场总线控制技术，出现了适合汽车环境的OSEK系统标准。将数字仪表与总线系统相结合，形成一种集综合信息采集与控制于一体的新型汽车仪表。组合仪表与其他电子集中控制系统之间的数据交换有利于汽车中央控制系统的开发和实施，大大提高了汽车的动态安全性、可靠性和舒适性。
关键词：组合仪表;结构设计;发展趋势;
一、概述
组合仪表（系统）是当前航海、航空、航天等各领域的重要发展方向之一，如组合导航仪表、组合测量定位仪表、组合诊断显示仪表、组合遥测遥控仪表等。组合仪表（系统）的设计涉及硬件控制系统的设计、控制对象的组合设计、组合模式和软件处理方法、滤波方法，这些都是当前學术界研究的内容。在舰船的航海、导航和控制方面，研究和应用各种规格的组合导航仪表也在不断改进和提高。由于计算机技术、自动化技术和电子技术的日新月异的发展，许多新的器件不断推广，对组合仪表的结构模式、自动化程度、性能指标、可靠性、可维护性等提出了更高的要求。例如现在的舰桥控制系统，将涉及舰船自动航行控制、操船速度控制、舰船避碰控制、 自动航行规划和决策控制、舰船通信系统（包括卫星通信和数据链通信）、舰船指挥系统、舰船作战系统等诸多方面。要实现上述功能，首先要掌握更先进的舰船运动控制理论和各种先进的传感器（包括环境传感器）硬件，同时设计出相应的总线控制结构，最后设计具有图像识别、数据融合、卡尔曼滤波的可靠性高、自动化程度高的组合控制仪表。组合控制仪表可以将舰船上各种单独使用的、功能单一且具有某种相同关系的各种独立的设备的信息，通过计算机有机地组合在一起，设计的系统方案应根据系统指标要求选用合适的模块化结构、局域网结构、分布式结构等模式。但选用何种总线控制结构模式，将决定了该仪表的最终的控制和维护性能。设计的总线结构应尽可能扩展灵活，可以根据用户的特殊要求，选配合适的控制模式，以满足用户的不同需求; 同时还必须考虑便于计算机的检测和故障诊断; 还必须向船载航行数据记录仪 VDR 提供必须的数据。
二、组合仪表的结构设计
1.仪表壁厚设计。为了尽可能的避免，减少产品结构件在注塑过程中形成的缩水及变形，需要尽量做到各处的壁厚均匀一致。如仪表面罩3mm≥PMMA≥1.8mm。
2.筋的类型。（1）加强筋，为增加主体强度或减少产品变形而设计的筋位叫做加强筋。筋位叫做加强筋。（2）支撑筋，在外饰件的外部或者内部，还有一部分筋位除了加强作用外还有支撑的作用，是为防止产品受到外表面张力导致变形而设置的。筋位厚度根据材质的不同应为主体厚度的60%-80%为宜。以避免因壁厚设计问题导致的缩水或填充缺陷。
3.间隙配合。组合仪表在装配的过程中需要考虑的另一个因素就是间隙配合，如果配合不得当，则会直接影响到仪表的装配及外观，甚至功能。而配合的公差根据仪表尺寸大小也会有不同等级。如汽车仪表总体长度在400mm左右，其间隙配合公差范围为0.1-0.5mm。
4.结构特性。从结构设计的角度来看，传统的螺钉紧固方式将会被定位柱和定位孔，卡扣连接等新的紧固方式取代，新型的紧固方式有助提升仪表装配的精度，减少装配的零部件，降低仪表总重量等优点。
三、新型组合仪表的设计要点
随着汽车电子技术的发展和成熟，新仪器将具有以下特征：
1.信息集成与扩展。新型组合仪表与车身CAN总线、高速电力总线网络相连，不仅可以从车身CAN总线获得与车身状态相关的大部分信息，还可以及时获取与电力系统运行参数和状态有关的信息。如行车速度，发动机转速，冷却液温度，燃油油位，油压数据，各种车身控制信号，EPS，ABS等运行状态信息。
2.设计概念。新型仪表不仅作为一个功能性的部件装配在仪表台上，同时作为汽车内饰件的重要一环，需要和整体内饰风格高度统一。因此新型仪表将不仅限于平面的固有形态，而是有可能以柔性，曲面，多方位等更多的形态存在。
3.显示性能。为确保汽车在行驶状态下有足够的可靠性，LCD显示驱动器应考虑安装在更为可靠的一侧。而目前LTPS等技术则可以在屏幕内集成一部分驱动功能。因不需要加宽边框来布置更多的排线外接驱动器，因此LTPS屏幕也可以做到边框最小化。节省部分空间。从显示性能来看，更高的对比度，高色纯度，快速响应时间，更低的功耗等都将成为新型仪表的重要参数。将LCD面板控制驱动集成到外层玻璃上的工艺是一种制作无缝显示的关键技术，可以让显示的颜色更接近真实。柔性曲面形状的OLED显示器作为新兴的显示技术，已经在手机行业普及开来，其更加轻薄和出色的显示性能有目共睹。无需背光源及自发光特性让对比度趋于无限，使驾驶人员即使在阳光下也可以看清楚仪表的显示内容。
四、新型组合仪表的发展方向
1.综合与共享信息系统的。以新型的显示面板为基础，汽车内部通信与互联网连接，驾驶人员可通过智能语音辅助系统进行功能控制与人机交互。通信信息系统包含有电话，语音短信，邮件，视频等。系统主要功能包括导航，音响等。汽车共享将变为综合系统的一部分，而身份识别作为共享链条中不可或缺的一环。因此，未来的新型仪表也许会集成身份识别功能，这也将有助于个人设置，这将为驾驶员提供更多的舒适和便利。
2.新型显示方案的应用。全液晶仪表目前已经出现在了部分品牌的新款车型中，带给驾驶者新奇的驾驶感受和便捷的操控方式使其大受欢迎。而更为先进的综合信息显示方案如抬头显示（HUD）也许将会替代传统的仪表显示模式。原理是将整车的相关信息以投影的方式显示在挡风玻璃上。其优点是功耗低，显示界面清晰，显示方式灵活，投影部件所占位置小。驾驶人员无需低头，可随时观察到驾驶信息。提高了行驶安全性。
总之，随着自动驾驶的成熟度的不断提高和新能源汽车的普及，人们对仪表的功能性，安全性，舒适性的要求在不断提高，而汽车仪表作为驾驶员与车辆交流的媒介，通过各汽车企业的不断努力和新技术的不断应用，也必将演变的更为便捷和智能。
参考文献：
[1]刘光寿.汽车仪表设计.2019.
[2]王雪梅.关于组合仪表的结构设计及发展趋势.2020.
作者简介：王美静1991年11月，女，天津市，汉族，本科，初级职称，初级职称专业：仪器仪表
天津威硕科技有限公司 天津 300384
作者：王美静
组合导航的卫星通信论文 篇2：
组合导航系统在四旋翼无人机上的实现
摘 要：随着现代化科学技术的不断发展，无人机在我国的发展中也逐渐地被应用起来。无论是在军事上，还是在农业上，无人机的应用都能够促进行业的发展。无人机在其应用过程中最重要的就是对其导航系统建设，这样才能通过对其导航系统的控制，保障其安全运行。因此在这种背景下需要加强对无人机系统设计中的导航系统应用。鉴于此，本文在实际研究过程中针对组合导航系统在四旋翼无人机上的实现进行了专门的分析，首先在文中进行了组合导航系统传感器误差分析，其次进行了组合导航系统中的矩阵计算，再次进行了组合导航系统在四旋翼无人机中的应用，最后就组合导航系统在四旋翼无人机上的仿真实现展开了分析。希望在本文的研究帮助下，能够为组合导航系统和四旋翼无人机的应用中提供参考。
关键词：组合导航系统 四旋翼 无人机
21世纪是科学飞速发展的时代，在这种背景下催生了很多智能化产业的出现和发展，无人机作为智能化生产中的一种，在当前形势下的发展中，已经被广泛地应用到军事发展和农业生产中，并且在无人机的应用下有效地提升了智能化产业的发展效率，因此在这种背景下需要加强对无人机应用中的技术管理研究。组合导航系统作为无人机应用中的关键，在当前形势下的发展中，必须要加强对无人机的组合导航系统应用研究，这样才能通过研究，全面地提升无人机的应用能力。因此对组合导航系统在四旋翼无人机中的应用研究，具有一定的现实意义。
1 组合导航系统传感器误差分析
导航系统在其实际应用过程中最为关键的因素就是在实际研究过程中，对其传感器误差进行专门的分析，这样才能在分析过程中及时地纠正传感器应用误差，并且保障传感器应用误差在其实际系统的使用过程中，能够及时地将误差处理压缩在最小范围内[1]。按照高位差分析法，将导航系统应用中的传感器应用误差性能体现在以下公式中。
按照上式中的数据分析得知，在实际数据的处理应用中，F代表的是真实的数值，而I代表的是单位阵，E代表的是加速度和螺旋仪的偏差。M代表加速度的标准控制量。W代表随机出现的噪声，G代表误差源。只有在实际的研究过程中，能够及时地将误差出现原因控制，这样才能提升组合导航系统的应用性能。
2 组合导航系统中的矩阵计算
在导航系统的应用过程中，最为重要的是对导航系统应用中的坐标处理系统应用。在导航系统的应用过程中，需要借助专门的分析法，将整体的数据导航信息进行传导处理，这样才能在数据的传导过程中有效地提升信息的导向传输能力，并且能够提升导航系统应用的能力[2]。本文在实际研究过程中，对组合导航传输系统中的地理坐标采集以比例坐标和位置坐标等一系列要素进行了专门的分析，并且通过实际的分析有效地将导航系统应用的矩阵进行了专门的计算整合。通过计算整合后的导航数据处理信息显示，具体的数据处理显示结果如图1所示。
在导航系统的传输构建中，最重要的就是加强对数据传输中的矩阵计算模型应用，这样才能通过数据模型的矩阵计算有效地将系统应用中的信息模型构建实现科学化处理[3]。并且在实际的数据模型处理整合中，能够及时地将导航系统定位的功能体现出来。在实际模型矩阵的计算中，通常采用四元数法和方向余弦法等进行专门的数据计算。
3 组合导航系统在四旋翼无人机上的应用
3.1 卡尔曼滤波器的选择
卡尔曼滤波器是一种专门的数据算法结构，在其实际应用过程中，是借助在卫星通信管理系统上实现的一种信息化的导航定位系统。在其实际应用过程中，能够针对数据导航的标准以及惯性卫星处理进行专门的分析，并且在分析过程中，能够形成专门的数据处理模型。现在对其模型的应用已经成为了专门处理数据计算的重要算法。在实际应用过程中，卡尔曼滤波法可以描述为k-1，或X-1也就是说在实际的应用过程中，如果K时刻的数据出现了转变，但是其数据的转变并不影响总体的数据计算结果[4]。
3.2 系统应用的模型选择
在实际导航系统的应用过程中，应该根据其具体的系统应用，进行专门的系统功能选择，本文在实际研究过程中，针对组合导航系统应用的模型功能选择，以GPS定位为标准进行了专门分析和研究。同时在分析过程中，结合卡尔曼滤波器选择进行了详细的技术管理应用分析，通过分析将其中的数据表述关系总结如下。
其中对应的关系用上式表示，具体的表示结果显示在实际系统应用中除了原有的旋转速度影响和螺旋转率影响之外，还会受到其他的因素干扰。同时在实际的系统应用过程中，要考虑数据传输导航和转速之间的关系，这样才能在其转速处理关系的应用中，有效地将其导航信息应用到实际的系统应用中。
4 结语
综上所述，在现代化科学迅速发展应用的情况下，要想全面地保障组合导航系统在四旋翼无人机中的技术应用能够发挥出其应有的管理效果，就应该在实际的技术应用中，加强对其技术应用和现有的四旋翼无人机的应用现状进行整合，这样才能在整合中有效地掌握好相关的技术应用。本文在研究过程中，通过对组合导航系统中的卡尔曼滤波器选择和系统应用模型的构建对组合导航系统进行了专门的分析。要想全面地提升四旋翼无人机导航过程中的应用性能，就应该加强对其系统应用过程中的技术总结，这样才能提升技术的应用能力。
参考文献
[1] 张勇刚，张云浩，李宁.基于互补滤波器的MEMS/GPS/地磁组合导航系统[J].系统工程与电子技术，2014，36（11）：2272-2279.
[2] 李增科，高井祥，王堅，等.基于位置修正的井下车辆INS/Odometer组合导航系统[J].煤炭学报，2015，38（11）：2077-2083.
[3] 李荣冰，于永军，刘建业，等.大气辅助的SINS/GPS组合导航系统研究[J].仪器仪表学报，2016，33（9）：1961-1966.
[4] 赵琳，王小旭，丁继成，等.组合导航系统非线性滤波算法综述[J].中国惯性技术学报，2015，17（1）：46-52.
作者：徐越
组合导航的卫星通信论文 篇3：
GPS系统在飞机上的应用
【摘要】 GPS系统是利用全球定位系统，结合数字地图显示能能提供飞机导航的实时位置和触环境信息的系统，并按照需要有效地引导飞机的设备安全顺利地完成飞行任务。本文浅要介绍了GPS飞机导航系统的特点以及一般运行方式
【关键词】 GPS GIS 导航 特点
一、GPS飞机导航系统概述
1、GPS飞机导航系统构成。GPS飞机导航系统主要由地面、空间以及机载三个部分组成，其中地面部分主要包含了通信设备、数据传输设备以及ATM工作站、监测站等，空间部分主要包含全球导航卫星系统中所有用于卫星通信的卫星，机载主要包括了飞机上的导航接收器、以及各种通信数据设备。
2、GPS飞机导航系统工作原理。利用GPS飞机导航系统为飞机航行过程中提供位置服务、时间、速度、航向等导航信息。由于全球卫星系统具有全球覆盖性，兼备全天候通信、监视能力，利用GPS飞机导航系统能够实现全天候的监视、通信管理。以卫星为基础的GPS导航系统通过采用GNSS卫星和地面雷达的相互组合，并且向所管制的飞机提供可靠、安伞的飞行信息。GPS飞机导航系统的工作流程如下：通过卫星获取飞机初始位置——地面管制获得数据信息——通过空地通信进行数据传输——飞机获取航行信息。
二、GPS飞机导航的特点分析
1、提高飞行自由度。GPS导航系统是以GNSS卫星为核心，可以在为飞机提供航路、天气、时间与位置的基础导航服务至上，同时通过与地理信息系统GIS的联合，实现精密定位能力，实现了四维导航，这种多维度的导航能力能够有助于飞机在航行过程中找到最便捷的直飞航线，有效的提升了飞行航路选择的自由度。
2、通信更准确。GPS导航系统中，通过采用数字式数据交换，有效提高了地面系统与机载系统的实时数据传输效率，提供了更加清晰化的空中交通管理自动化，有效避免了由于信息拥堵产生的通信误差，有力的提高了航行信息数据的精准度，提升飞机航行的安全性。
3、有效提升自动化程度。GPS飞行导航系统的高精度监视能力不仅可以进一步扩展对飞机航行过程中的监视能力，缩短飞机间隔，同时还能够更准确的掌握空情，提升了飞机导航的自动化程度，因而可以相对减少一部分地面基础设备，可以有效的降低地面基建建设维护费用。
4、可视化导航。GPS飞机导航系统通过与地理信息系统（GIS）进行综合运用，地理信息系统具有数据采集、存储、分析、管理和输出地理空间数据等能力，具有效实现空间分析、查询功能。GPS与GIS在数据管理、监控的能力上存在很强的互补性，因此，在飞机导航过程中，通过集成GPS和GIS系统，实现飞机导航可视化，不仅使两者的功能都得到了充分发挥，而且还产生了更高级的功能，这将使得飞机导航更精确迅速。导航可视化是飞机导航的重要内容。
三、GPS飞机导航系统的工作方式简述
1、截获方式。GPS在开始计算数据之前，首先需要寻找并且锁定卫星，并且保证锁定卫星的数量超过四颗的时候才能够进行精准计算。GPS在截获方式时，需要首先利用到飞机信息管理系统的一些基础数据例如速度、时间、日期来计算利用哪一个卫星定位飞机位置是最有效的，这个过程一般反应时间较短，但如果DMS上的数据无效，则会出现GPS接收器需要花相对长一点的时间才能够接受卫星信号。
2、导航方式。GPS接收机首先锁定并且截获4颗及以上卫星后，才会进入导航方式。在导航模式运行过程中，GPS导航系统能够为飞行员提供飞机的实时信息，包括飞机的经纬度、高度、航向、精确时间等导航信息。
3、辅助方式。辅助方式主要应用于一小段时间（30s内）卫星覆盖不良时，GPS接收器进入辅助模式。卫星覆盖监控虽然能够看到4颗卫星，但卫星的辐射强度不能够保证GPS接收器达成精确定位，辅助模式下，GPS接收器只能够接收几种基础数据，如高度、航速和航向，只有当卫星覆盖状态良好的时候，GPS接收器才能够重新切换至导航方式：
4、高度辅助方式。当GPS系统处于导航方式时，但所接受到的4颗卫星的位置信息时，存在一颗卫星的位置不具有一定的精确性，GPS接收器自动转入高度辅助方式。此时，GPS接收器会通过GPS接收器保存的在4颗卫星均有效的情况下的惯性高度与GPS高度差值，利用这个高度差值来建立GPS高度，根据GPS高度、飞机高度以及地球半径能够算出第四颗卫星的定位距离方程，从而即使GPS接收器智能够接受到3颗卫星的有效数据，飞行导航仍旧能精确进行。一旦再次收到第4颗卫星信号，飞机导航将会重新转入导航方式：
四、结束语
GPS飞机导航系统以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点提供位置、速度及时间等信息，从而安全高效地完成对各种高速运行目标的定位、导航、监测和管理。随着信息网络技术、卫星通信技术等先进科技的进一步发展.GPS飞机导航系统也将得到更广阔的发展前景。
作者：王宇