基于北斗高精度定位的智能林业终端的设计与实现

基于北斗高精度定位的智能林业终端的设计与实现

论文摘要

近年来,为适应“精准林业”的发展需求,卫星导航定位技术在林业中的应用不断拓展,传统移动终端设备集成的普通GPS芯片,其定位精度范围在几米到十几米之间,这远远达不到林业高精度定位的需求。中国作为世界上最大的移动手机消费市场之一,移动手机已经渗透到生活的每一个部分。基于上述发展趋势,本文以Android平台为基础,采用移动端差分定位技术,通过利用多普勒平滑伪距算法对卫星信号预处理,并结合千寻位置服务,构建一套完整的智能林业移动终端系统。首先,结合Android7.0以上系统支持输出卫星定位数据原始信息这一发展趋势,针对智能手机所接受的卫星信号质量较差的问题,本文利用多普勒效应的原理对卫星观测伪距进行平滑研究,根据伪距观测方程与载波相位观测方程推导出基于多普勒频移值的多普勒平滑伪距方程,在此基础上利用伪距观测方程解算出初始位置信息,并通过实验仿真进行精度评定。其次,将初始位置信息与千寻差分位置服务相结合,实现Android终端差分定位,以获取高精度的位置信息,并进行仿真实验以进行移动端差分定位精度分析。在此基础上,通过集成千寻差分SDK与差分信号解析SDK,根据精准林业发展的业务需求,研发可实时得到高精度位置信息的智能林业移动终端。移动端采用MVP设计模式,利用Google提供的依赖注入框架,降低Android组件之间的耦合性。以高德地图作为底图,对林业系统中森林伐区的界定和测量、林区态势标绘与野外调绘及调绘轨迹存储等功能进行研发。最后,搭建移动端软件平台后端。采用MySQL数据库作为移动端数据存储工具,利用Spring Boot框架配置后端项目,并将其布设至阿里云弹性可伸缩的云服务器ESC中,以提高数据交互稳定性与数据存储的安全性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  •   1.1 研究背景与意义
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 卫星导航系统研究现状
  •     1.2.2 GNSS在林业中的应用现状
  •     1.2.3 高精度定位终端研究现状
  •   1.3 论文的研究内容
  •   1.4 论文技术路线
  •   1.5 论文组织结构
  • 第2章 卫星定位技术的基本理论
  •   2.1 卫星定位原理
  •     2.1.1 伪距测量原理
  •     2.1.2 载波相位测量原理
  •     2.1.3 差分定位原理
  •   2.2 多普勒平滑伪距原理
  •   2.3 移动端卫星原始观测量
  •   2.4 通信协议及数据格式
  •     2.4.1 NMEA协议
  •     2.4.2 差分协议
  •   2.5 本章小结
  • 第3章 系统总体设计
  •   3.1 系统需求分析
  •     3.1.1 系统功能性需求
  •     3.1.2 系统非功能性需求
  •   3.2 系统技术架构
  •   3.3 移动端APP设计
  •     3.3.1 Android系统架构
  •     3.3.2 移动端设计模式
  •     3.3.3 移动端地图
  •     3.3.4 千寻差分服务
  •   3.4 后端设计
  •     3.4.1 服务器设计
  •     3.4.2 Spring Boot
  •   3.5 数据库设计
  •     3.5.1 数据库的选取
  •     3.5.2 数据库结构设计
  •   3.6 北斗微盒
  •   3.7 本章小结
  • 第四章 系统关键技术分析
  •   4.1 多普勒平滑伪距技术分析
  •     4.1.1 多普勒频移值精度分析
  •     4.1.2 多普勒值精度分析
  •     4.1.3 多普勒平滑伪距的比较
  •   4.2 千寻差分集成技术分析
  •     4.2.1 差分数据获取
  •     4.2.2 差分SDK集成
  •     4.2.3 终端差分精度分析与实践检测
  •   4.3 本章小结
  • 第五章 移动终端系统实现与测试
  •   5.1 系统的开发环境
  •   5.2 系统功能模块实现
  •     5.2.1 系统注册与登陆模块
  •     5.2.2 差分定位模块
  •     5.2.3 林权信息采集模块
  •     5.2.4 轨迹记录模块
  •     5.2.5 态势标绘模块
  •   5.3 系统性能测试
  •     5.3.1 系统单元测试
  •     5.3.2 系统稳定性测试
  •     5.3.3 系统的异常处理机制
  •   5.4 本章小结
  • 第6章 总结与展望
  •   6.1 本文研究工作总结
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 附录
  •   主界面设计
  • 个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
  •   个人简历
  •   攻读硕士期间参与的科研项目
  •   攻读硕士期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 顾峻峰

    导师: 康传利

    关键词: 北斗高精度定位,移动终端,差分定位,多普勒平滑伪距,千寻差分位置服务

    来源: 桂林理工大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 自然地理学和测绘学

    单位: 桂林理工大学

    分类号: P228.4

    DOI: 10.27050/d.cnki.gglgc.2019.000255

    总页数: 91

    文件大小: 3442K

    下载量: 78

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