Nghiên cứu thuật toán ứng dụng cho la bàn vệ tinh

Bài viết tiến hành khảo sát các thuật toán được ứng dụng trong la bàn hệ thống định vị sử dụng vệ tinh toàn cầu như thuật toán LAMBDA và LAMBDA cải tiến. Trước tiên, cấu trúc giải thuật và triển khai giải thuật của thuật toán được giới thiệu. Trên cơ sở của mô phỏng số, hiệu quả hoạt động của các thuật toán sẽ được đánh giá và phân tích.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu thuật toán ứng dụng cho la bàn vệ tinh LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA Nghiên cứu thuật toán ứng dụng cho la bàn vệ tinh A study on algorithm of GNSS compass Phạm Việt Hưng1, Nguyễn Trọng Các2 Email: phamviethung@vimaru.edu.vn 1 Trường Đại học Hàng hải Việt Nam 2 Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 29/8/2018 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 04/12/2018 Ngày chấp nhận đăng: 27/12/2018Tóm tắtGần đây, các hệ thống định vị sử dụng vệ tinh toàn cầu (GNSS) đang có những thay đổi, cải tiến rõ rệtnhư việc hiện đại hóa hệ thống GPS (Mỹ) hoặc triển khai các hệ thống GNSS mới như Galileo (ChâuÂu), Bắc Đẩu (Trung Quốc). Các hệ thống, thiết bị sử dụng dịch vụ của GNSS bao gồm: dẫn đườnghàng hải, dẫn đường trên bộ, cảnh báo sóng thần, dẫn đường hàng không… Trong số đó, la bàn GNSShay la bàn vệ tinh là một trong những thiết bị mới nhất sử dụng dịch vụ GNSS được lắp đặt trên tàu biển.So với la bàn từ và la bàn điện, la bàn vệ tinh có nhiều ưu điểm như không bị ảnh hưởng của nhiễu từtrường và hiện tượng sai số tích lũy của la bàn điện. Ngoài ra, các ưu điểm khác của la bàn vệ tinh nhưdễ lắp đặt, kích thước nhỏ, giá thành rẻ và độ chính xác cao. Mặt khác, la bàn vệ tinh dễ dàng kết nốiđến các hệ thống khác như radar, hải đồ điện tử, máy lái tự động, bộ ghi dữ liệu hành trình (hộp đen) đểcung cấp các thông số động cho các hệ thống điều khiển tàu nhằm nâng cao độ an toàn trong hành hảitrên biển. Bài báo khảo sát các thuật toán được ứng dụng trong la bàn GNSS như thuật toán LAMBDAvà LAMBDA cải tiến. Trước tiên, cấu trúc giải thuật và triển khai giải thuật của thuật toán được giới thiệu.Trên cơ sở của mô phỏng số, hiệu quả hoạt động của các thuật toán sẽ được đánh giá và phân tích.Từ khóa: La bàn vệ tinh; thuật toán LAMBDA; ước lượng bình phương nhỏ nhất; sai pha sóng mang;la bàn GNSS.AbstractRecent years, Global Navigation Satellite System (GNSS) have been changed dramatically such asthe modernization of Global Positioning System (GPS) or the introduction of European Galileo System,Chinese Beidou. Many applications of GNSS have developed consisting of marine navigation, tsunamiwarning, route guidance,… Among them, GNSS compass or satellite compass is one of the latestnavigation device installed on marine vessels. There are many advantages of GNSS compass incomparison to conventional intertial sensors such as magnetic compass or gyrocompass since GNSScompass is not suffer from magnetic interference or error drifting. Moreover, the other advantages ofGNSS include easy installation, small volume, low price and high precision. GNSS compass couldconnect to radar, electronic chart, autopilot, voyage data recorder and provide many dynamics parametersof vessel to other control systems to enhance the maritime safety. This paper provide a survey ofcurrent algorithms for attitude determination and carrier phase ambiguity resolution using in GNSSCompass. The algorithms discussed in this paper are LAMBDA (Least-squares AMBiguity DecorrelationAdjustment) and a modification of LAMBDA called modified LAMBDA method. These algorithms arefirst introduced their functionality and implementation. In addition, the performance analysis for thesealgorithms is also carried out to figure out the efficiency.Keywords: Satellite compass; GNSS attitude determination; the LAMBDA method; integer least squaresestimation; carrier phase ambiguity; GNSS compass.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Satellite System - GNSS) ngày càng có vai tròTrong những năm gần đây, các hệ thống định quan trọng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống,vị sử dụng vệ tinh toàn cầu (Global Navigation các dịch vụ của GNSS được sử dụng trong dẫn đường hàng không, dẫn đường hàng hải, giámNgười phản biện: 1. PGS.TS. Nguyễn Xuân Quyền sát môi trường, định vị các đối tượng và cảnh báo 2. TS. Chử Đức Hoàng thiên tai,…[1, 2]. Trong lĩnh vực hàng hải, hệ thống Tạp chí Nghiên cứu khoa học - Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190 Số 1(64).2019 5 NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GNSS đóng vai trò quan trọng khi tham ...