定位系统的论文
第1篇：关于定位系统的论文
关于定位系统的论文
作为在 GPS 的基础上发展起来的一种新型技术，GPS—RTK 可以在流动站和基准站建立通讯的前提下，利用流动站对三维坐标进行实时采集，而且在一定的范围内可以实现厘米级的精度，与此同时，该技术不会受到通视的影响，同时具有方便快捷的使用操作方式、较广的作业范围等一系列的优势，其能够使港口工程的控制测量、地形测量和施工放样等各项工作的需求得到有效满足。
1、GPS—RTK 技术概述
1． 1、GPS—RTK 技术的原理分析
采用 GPS 测量具有工作效率低下、容易出错、后期数据处理繁琐等一系列的问题，而采用 GPS—RTK 测量技术则能够使这些问题得到有效地解决。GPS—RTK 测量技术的基本工作原理就是在基准站上设置一台 GPS 接收器，从而连续的观测可搜索到信号的 GPS 卫星，利用无线电设备将收集到的各种数据及时地向用户观测站进行反馈。GPS 接收机在用户站上可以以差分定位原理为根据针对基准站接收到的观测数据实施三维坐标记录，这样就能够达到厘米级的测量精度。通过对定位结果的实时分析，就能够对结算结果的收敛情况和用户站基准站观测结果的质量进行监测，在具体的测量过程中，能够对结算成果是否成功进行随时的判断，因此可以将观测时间大幅度缩短［1］。
1． 2、GPS—RTK 测量系统分析。
GPS—RTK 测量系统主要由以下几个方面共同组成: 分析软件设备、数据传输设备、接收设备。在基准站和用户站上设置两台具有较快的解算整周未知数速度、较高精度的双频 GPS 接收机，对接收机进行调整，使其达到最高采样率。基准站的接收机和无线电台等设备共同组成了数据传输设备，其能够以数据传输速度、现场环境测量、基准站与用户站的相对距离等为根据对传输设备的功率和频率等进行选择［2］。
测量结果的精确性、可靠性、实时动态测量的可行性取决于分析软件系统的功能和质量，该软件能够对整周未知数进行快速的解算，同时还配备了实时动态、动态和快速静态的作业模式，可以实时的分析和评价测量结果的质量。
2、在港口工程施工定位技术的具体应用
2． 1、开展施工定位作业的注意事项。
在具体的作业过程中，GPS—RTK 测量的精度会受到很多因素的而影响，所以在测量工作中需要对以下几个方面的内容予以高度注意:首先，必须要在较高的位置设置基准站，同时要保证基准站与其他无线电信号干扰源之间保持一定的距离，基准站电台在对数据进行发射的时候采用的是高频信号，因此与接收机相比，基准站发射电台的设置位置要高，而且要将遮挡信号的障碍物避开; 其次，以测量规范为根据对电台进行设置，接收机的天线要与高频电台发射天线之间具有一定的距离，从而防止两者出现相互干扰的情况。再次，要选择匹配发射频率的天线作为基准站的信号发射天线，以发射频率的变化为根据对天线的长度进行调整［3］。最后，尽管解调器的配置十分方便，不仅可以自行对调解器的数据进行调制，也能够以相关标准格式对数据进行调整，但是必须要注意用户站和基准站两者之间的信号通道安全。
2． 2、在基床抛石施工施工定位技术的具体应用
在进行基床夯实施工和水下基床抛石施工的过程中，施工人员首先要将流动站接收机连接好，将相应的起点、轴线和边线等建立起来，并且在操作手簿上进行认真地记录。在采用流动站对抛石方驳进行记录的时候，首先在抛石船舷两侧采用两台 RTK 设备实施同时定位; 在试夯的过程中，在将抛石方驳的位置选定好之后，对出夯前水下基床的高程进行测量，在将试夯的工作完成之后，在对夯后水下基床的高程进行测量，而两组数值之差就是夯沉量。需要在验收基床整平线和水下基地整平下道上将铁轨设置出来，这样在具体的整平过程中潜水员就可以将其作为参照高程，从而实施水下作业。在对铁轨高程进行测量的时候要严格以潮差、流速和水深的变化为根据确定科学合理的选取方式。在这里施工人员必须要注意到的是数字显示的结果会由于天线的摆动而出现延迟的情况，因此必须要对数字的变化规律进行认真归纳，并且实施反复的观测。
2． 3、在水下抛石施工中施工定位技术的具体应用
在正式实施水下抛石施工之前，要以工程的.设计图纸为根据将合理的 GPS 施工坐标系建立起来，同时对抛石范围内的横排列和综排列的定位网络进行绘制。选择合适的施工船舶位置，将两台双频 GPS 一RTK 接收机安装上去，同时对平面船型与两台接收机的平面位置的相对关系进行测量，利用相应的软件在电脑屏幕上将定位网格位置与船体之间的关系清晰的展示出来。选择 GPS 定位船针对水下块石粗抛进行控制定位，并且实施开体驳抛。在正式进行抛石施工之前要以开体驳体积和抛石的范围等为根据将抛石在 GPS 施工坐标系下定位网格绘制出来，随后将抛石的具体位置给出，在浮鼓上对定位船进行下锚系缆。以 GPS 指导定好的位置为根据在定位船的一侧停靠开体驳，在这个过程中需要在抛填前后将水深测量的工作做好，同时认真地进行抛填记录［4］。
2． 4、在基床整平工作中施工定位技术的具体应用
通过 GPS 一 RTK 定位系统针对基床的高程和平面位置等实施水下放样。在下钢轨的时候需要通过 GPS 定位系统对平方驳进行指挥，使其能够顺着基床就位。在方驳一舷到达预定的相关位置之后，通过GPS 定位系统对钢轨下放的防线进行测量和控制，同时通过垂球将其引导机床之上。由潜水员利用混凝土小块作点，同时负责测量的工作人员则手持水下塔尺和手持式 GPS 对下放高程进行控制，在将钢轨两段的控制点设置好之后，就可以对钢轨进行安装。要对钢导轨顶标高进行重新复核，采用测深杆将顺道支点的位置对准，随后对其进行调整，使其达到垂直状态。将测深杆连接好 GPS 接收器下端，并且在底面放置，从而因为水流和波浪的影响而降低测量的精度［5］。
2． 5、在沉箱安装与复测中施工定位技术的应用
在沉箱安放施工中应用 GPS 一 RTK 定位系统不容易受到各种外围条件的影响，同时还可以实时、动态地测量沉箱所在的位置变化情况，向起重船上的作业人员和指挥人员进行及时的通知，使其加以调整。在沉箱在具体的复测过程中是固定不动的，在安装的过程中却会随着波浪和船舶而不断地晃动，因此在对沉箱进行安装的时候需要对测量手薄数据的变化规律予以高度重视，认真地做好观测工作，对相关数据进行正确的读取，并且开展及时的复测工作，从而最终确保测量工作的准确性。
3、结 语
在港口工程施工的过程中存在着一系列的问题，比如海上设测量平台具有较高的成本、较大的难度; 在岸上很难将里程、轴线标志设立出来; 常规的测量技术不能够达到施工要求等。而通过 GPS － RTK 测量方法进行港口施工定位工作，除了能够使上述的问题得到有效的解决，而且具有更高的测量精度，体现出了高效率、高精度、全天候等一系列的优势。
参考文献
［1］龚真春，杨晋强，白冰，韩平． GPS CORS 系统实时定位精度检测方法探讨［J］． 测绘与空间地理信息，2011( 06) ．
［2］郭思彤，刘阵，田宗彪． 城市 C0RS 质量测试的研究与分析［J］． 测绘信息与工程，2011( 08) ．
［3］何书镜． 基于 C0RS 系统的网络 RTK 技术在水下测绘中的应用［J］． 海洋测绘，2011( 11) ．
［4］徐凤喜，禹云亮，陈张平． 海口市连续运行卫星定位综合服务系统( HK － C0RS) 精度测试［J］． 科技资讯，2011( 01) ．
［5］潘洁晨，杨明东． GPS 定位系统在海洋工程中的应用一以月东油田人工岛为例［J］． 河南工程学院学报( 自然科学版) ，2010( 12)
第2篇：声音定位系统
2012年XXXX电子小组练习竞赛
声音定位系统 【XX小组】
【金明小组】..................................................................................1
一、系统方案..................................................................................4 1.声音信号产生的选择............................................................4 2.声源的选择............................................................................4 3.滤波方案的选择....................................................................5
二、理论分析与计算......................................................................5 1.声响模块分析、计算........................................................5 2.声音接收放大器分析、计算............................................5 3.数据处理原理分析、计算................................................6
三、电路与程序设计......................................................................6 1.声响模块电路设计............................................................6 2.声音接收放大器电路设计................................................7 3.测量、数据处理电路设计................................................7 4.程序设计及其流程图........................................................9
四、测试方案与测试结果............................................................12 1.测试方法与仪器..............................................................12
2.测试结果分析.........................................................................12
摘要：本系统是用ATMEGA16单片机产生频率为500Hz的方波信号，该信号用三极管8550进行放大及驱动后输入到蜂鸣器作为声源。接收部分使用拾音器进行接收，首先对接收的信号经过单管放大，使变化的电流信号转换为变化的电压信号。然后经过由LM358组成的带通滤波器，该滤波器的中心频率为500Hz，带宽为50Hz，增益为10倍，去除周围环境的声波，滤波后的信号正好是蜂鸣器发出的声音信号。再对此级信号经过LM339N比较器，可以把滤波后的正弦波转换为方波，以便单片机ATMEGA16进行检测。声源定位是通过对三个麦克接收到信号的时间先后进行处理，经过一套比较完善的算法可得声源的坐标，即可进行声源定位。然后经过后级的更精确的算法，当声源移动时，可实时检测到声源坐标。
关键词：500Hz 声音定位 ATMEGA16
一、系统方案
1.声音信号产生的选择
方案一：采用NE555产生频率为500Hz的方波用来作为声音信号。它的作用是用内部的定时器来构成时基电路。外部通过简单的电路可获得所得的信号。该电路搭建比较简单，原理易于理解，电路中元器件参数也比较好计算。
方案二：用单片机ATMEGA16来产生频率为500Hz的方波用来作为声音信号。方波信号的产生实质上是在定时器溢出中断次数达到规定次数时，将输出I/O管脚的状态取反。该程序比较容易实现，且不会占用单片机太多资源。
方案比较：方案一中，用NE555产生信源不是很稳定，波形不太规范且信号的频率不固定，这样的信号对本系统不太合适。方案二中，用软件来产生信号，该信号很稳定，是比较标准的频率为500Hz的方波信号，而且，产生波形比较灵活，从而为发挥部分做好准备。因此选择方案二。
2.声源的选择
方案一：采用低音扬声器作为声源。扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件。将单片机产生的频率为500Hz的信号接在扬声器的接收端，扬声器能发出强度比较大的声音信号。
方案二：采用无源蜂鸣器作为声源。无源蜂鸣器在提供一定频率的方波震荡源时，能够发出声音。试验中用无源蜂鸣器发声时，声音比较清晰，但声音强度比扬声器稍弱。
方案比较：两种器件发出的声音都能被接收端检测出来。方案一中，扬声器声音范围广能过很好的往四面八方传输，同时有利于三个角落里的麦克风采集信号。方案二中，蜂鸣器消耗的功率控制在200mW以内时，发出的声音强度比扬声器弱，并且其声音尖锐刺耳不利于在实验室调试。因此选择方案一++-·。
3.滤波方案的选择
方案一：用RC无源滤波器。通过计算可以较方便的通过匹配电阻电容得出所需要的通频带。该滤波电路抗干扰性较强，有较好的低频特性，并且选用标准的阻容元件易得。
方案二：用有源滤波器。有源滤波器是利用可关断电力电子器件，产生与负荷电流中谐波分量大小相等、相位相反地电流来抵消谐波的滤波装置。有源滤波器除了滤除谐波外，同时还可以动态补偿无功功率。其优点是反映动作迅速，滤除谐波可达到95％以上，补偿无功细致。
方案比较：方案一中，谐波滤除率一般只有80％，对基波的无功补偿也是一定的，并且通频带比计算出的要宽，不太符合设计要求。方案二中，电路比较复杂，但通过匹配后能较好的完成带通滤波，能达到预期的要求。因此选择多路负反馈二阶有源带通滤波器，即方案二。
二、理论分析与计算
1.声响模块分析、计算
声响模块是由蜂鸣器产生生源信号。该单独的声源模块供电电压为5V，经过测量后电路中的电流在35mA左右。功率计算公式： P=U*I；
经计算声源模块的功耗约为175mW左右，该系统要求的声响模块功率低于200mW，所以经过该计算本设计符合设计标准。
2.声音接收放大器分析、计算
声音接收电路中在进行带通滤波的同时对接收到的信号进行了放大。带通滤波的中心频率为500Hz。相关参数的计算：
Req=R13//R16=R13*R16/(R13+R16)=31.8*1.68*1000/(31.8+1.68)=1.6K；
fc= 1/(2*π*错误！未找到引用源。)
=10^8/(2*3.14*错误！未找到引用源。)=497.6Hz； Q=fc/BW=1/2*(R3/Req)1/2=9.97 3.数据处理原理分析、计算
数据处理部分是将信号通过比较器进行处理。信号经过带通滤波后，其幅值可达到3.8V左右，而没有信号时噪声信号幅值比较小。声源信号经过比较器后可以被检测出来，比较器端输出3.3V的高电平，当没接收到有用信号时，比较器端输出0V低电平。再将这种信号输入到单片机中进行处理，很方便的能判断是否检测到有用声源信号。比较器是由LM339构成，在运放的同向端经过10K滑线变阻器分压，进行阈值设定，反相端输入滤波后的信号，输出端则会输出3.3V或0V的方波信号。
三、电路与程序设计
1.声响模块电路设计
声响模块是由C8051F310单片机输出频率为500Hz的方波，然后从单片机引脚输出，输出的信号经过三极管后放大后，再接入到蜂鸣器。此时蜂鸣器的输出电流为35mA左右，供电电源为5V，发声模块的功率低于200mW，符合本题的要求。
2.声音接收放大器电路设计
接收部分是用拾音器接收声音信号。由于拾音器接收到的信号在不经过
放大时信号很小，不易检测，故后级利用单管放大将接收的信号进行处理，电路中通过RC可以把集电极电流的变化转换成电压的变化送到输出端。
3.测量、数据处理电路设计
根据要求只有当接收到的信号为500Hz时，我们才能保证接收到的信号是由声源发出的。而拾音器接收到的声音信号是任意频率的，故此处要进行滤波处理。滤波采用的是带通滤波器，通过电容电阻的匹配，最终滤波器的中心频率为500Hz，带宽为50Hz。拾音器接收到的信号经过带通滤波器后，能够将生源发出的信号滤出，正符合本题要求。
滤波后的信号为正弦波，但该信号不便于用单片机进行处理，故在后级加入了一级LM393比较器。其基本功能是对两个输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平。并由此来判断输入信号的大小和极性。从滤波器中输出的信号的幅值为1V以上，故将比较器的比较端给的比较电压设定为500mV左右，这样当输出的信号是频率为500Hz的方波，幅值为3.3V，能够用单片机进行检测，效果比较满意。
4.程序设计及其流程图 4.1程序设计思想：
设坐标纸为图中的矩形ABCD。声源在点O，拾音器分别位于矩形四角A、B、C、D。声源到A点的距离为Da，到B点的距离为Db，到C点的距离为Dc，到D点的距离为Dd。分别经过时间Ta，Tb，Tc，Td后，拾音器A、B、C、D接收到信号，然后可以计算出三个时间差值t1，t2，t3，声音传播速度为v。通过下列算法后可计算出声源O的坐标值（x,y）：
4.1.1定位算法一：
错误！未找到引用源。（1）
错误！未找到引用源。（2）
错误！未找到引用源。（3）
错误！未找到引用源。（4）
单片机检测到的为四个时间点算出三个时间差，上面四个式子可用时间差表示出 错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。；（5）
错误！未找到引用源。；（6）
错误！未找到引用源。；（7）
错误！未找到引用源。；（8）
解出：
错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。；
错误！未找到引用源。；
上式总共两个未知数四个等式，可以根据任意三个式子解出一组解，总共会有两组解。由于测出的结果会有误差，所以将所得的两组解进行平均值求解，则结果误差会减小，准确度会进一步提高。该算法程序比较简短，适合用单片机处理。
4.1.2定位算法二：
错误！未找到引用源。（1）
错误！未找到引用源。（2）f1(x,y)=错误！未找到引用源。=0（3）f2(x,y)=错误！未找到引用源。=0（4）然后对（3）（4）分别对x,y求一介微分： f1x(x,y)=错误！未找到引用源。；
f1y(x,y)=错误！未找到引用源。；
f2x(x,y)=错误！未找到引用源。； f2y(x,y)=错误！未找到引用源。；
然后将f1(x,y)，f2(x,y)进行泰勒级数展开，则可得出递推公式： Xk+1=Xk+错误！未找到引用源。； Yk+1=Yk+错误！未找到引用源。；
经过递推后可得出比较准确的O（x,y）的坐标，程序比较大，适合在PC机上运行，准确度比较高。
4.2程序流程图：
主程序流程图：
中断程序流程图：
四、测试方案与测试结果
1.测试方法与仪器
声源定位测试方法：将声源放在坐标纸上的任意坐标，不让声源发声，记下坐标值（x0,y0）。然后启动声源，让声源发出1s左右的声音信号，同时单片机接收信号后开始进行计算，计算出的坐标值（x1,y1）通过LCD显示频显示出来。
2.测试结果分析
测试结果与实际存在一定的误差，因声速会随外界环境的不同而不同，如温度介质等。在整个系统运算中我们所用的声速为340m/s，这样计算出来的结果与实际值之间不可避免的产生了误差，但这种误差是允许存在的，且对结果不会产生很大的影响。经测试最终能够满足基本部分和发挥部分的要求。
第3篇：声音定位系统
2014年重庆理工大学电子设计竞赛
声音定位系统（C题）
摘要：本系统使用STM32产生频率为500Hz的正弦波信号，该信号用LM386进行功率放大及驱动后输入到蜂鸣器作为声源。接收部分使用拾音器进行接收，首先对接收的信号经过同相放大，使变化的电流信号转换为变化的电压信号。然后经过由OP07组成的有源带通滤波器，该滤波器的中心频率为500Hz，带宽为100Hz，增益为1倍，去除周围环境的声波，滤波后的信号正好是蜂鸣器发出的声音信号。再对滤波后的两路信号经过相移检测电路，可以把滤波后的正弦波转换为方波，以便单片机STM32对相位差信号进行捕获。声源定位是通过对四个拾音器接收到相位差信号进行处理，经过一套比较完善的算法可得声源的坐标，即可进行声源定位。
关键词：500Hz 声音定位 STM32
一、系统方案
1.声音信号产生的选择
方案一：采用NE555产生频率为500Hz的方波用来作为声音信号。它的作用是用内部的定时器来构成时基电路。外部通过简单的电路可获得所得的信号。该电路搭建比较简单，原理易于理解，
第4篇：配电网故障定位系统的应用论文
配电网故障定位系统的应用论文
有关配电网故障定位系统的应用论文应该怎么样写呢？下面小编给你们带来有关配电网故障定位系统的应用论文，希望对你们有帮助。
配电网故障定位系统的应用
摘要：在当前配电网故障频发的情况下，停电现象时有发生，直接影响了电力系统的供电可靠性。故障定位系统的应用可以快速地确定故障具体位置，隔离故障路段，并安排工作人员在最短时间内进行处理，减少事故造成的损失，确保供电稳定可靠性。本文将对故障定位系统进行论述。
关键词：配电网；故障定位系统；故障处理
提高供电可靠性是供电企业的基本责任之一，根据统计表明，电力用户停电事故95%都是因配电网造成的。因此，快速、准备地进行故障定位，可以有效地缩短停电时间，减少停电带来的损失，对电力系统的稳定性、经济性、安全性、可靠性的提高有着重大意义。
1故障定位系统概述
故障定位系统是为能快速准确查找到配电网中故障的具体位置和发生故障的具体时间并将以上信息传送给运行检修人员而设计的。系统融合了地理信息系统技术、传统故障显示技术以及GSM通信技术，主要包括以下
