基于GPS的航道水流向的测定方法研究开题报告

 2021-12-12 18:42:41

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1研究目的和意义

我们手机中的gps电子地图,汽车里的gps导航设备,人们通过gps卫星导航知悉自己所在的位置,gps的应用遍布在我们生活之中,其应用之广泛,在交通行业里得到了充分体现。尤其是安装在船上的gps接收机,可以在茫茫大海中精确锁定船舶所在的位置。gps卫星定位最早在上世纪90年代开始使用,它的基本功能已被全世界的人们肯定。但是智慧的人类并没有就此停下研究的脚步,把它应用在了许多其他的领域中,例如工程测量,地基gps电离层探测,公路测量等,gps甚至可以研制出船舶当中的一个重要的仪器---gps卫星罗经。经过专家们的研究,gps是可以在利用它定位功能的基础上,我们把它安装在船的首尾线上可以测船舶航向。既然我们能把它安装在船上测船舶航向,那么,把它放在流体中,是不是也可以测水流向呢?水流向是航行条件中一个很重要的参数,影响着船舶受到的流压差。本文旨在研究这样一个新型的想法,使它的原理理解起来更加的简单,直观。最终目的只有一个,那就是希望gps测水流的应用能通过更多学者不断的试验和尝试,对它实际操作过程中一些环境因素和设计上的指标进行一个量化分析。然后将它与其他测水流的装置进行性价比上的比较,得出它的可行性,希望通过学者们的努力,这样一个方法可以得到航海上的广泛应用,造福于航海,造福于人类!

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究目标

本文的研究目标是首先对国内外交通信息的应用做充分的了解[14],熟知GPS本身定位原理的基础上,对GPS卫星罗经的基本功能进行拓展,提出把卫星罗经测量船首向的方法应用到测航道水流向的方法当中去的一种创新型的思维方式,通过一系列的计算和解析,让这个方法的原理更好地去给读者更直观的理解。

2.2研究内容

(1)对GPS卫星星历数据进行分析。

(2)计算卫星在轨道平面直角坐标系中的位置。

(3)通过坐标转换为卫星在地心坐标系中的位置。

(4)再通过坐标转换为卫星在地平坐标系中的位置。

(5)然后通过空间几何关系解析出水流向。

(6)整理,归纳,计算结果。

经过上述一系列计算之后,对步骤进行一步步的分析,解读。然后再对这个水流测量工具的基本模型做一个简单的描述(由于各方面条件的限制)。

2.3拟采取的研究方法

(1)调查分析法:通过查阅相关文献和历史资料,掌握GPS系统的基本定位原理,GPS星历表数据收集及分析,是开展本课题研究的基础。

(2)解析实验法:通过画图解析GPS在经过轨道空间坐标系,地心直角坐标系,地平坐标系之间的转换,得到GPS的定位详细过程,研究GPS卫星罗经的指北原理,解析出其测量船首向的过程。

(3)应用分析法:通过分析航道中的实际情况,把GPS卫星罗经的应用进行拓展,测航向的方法在经过变换后得到航道水流向测量的方法。提出GPS水流测向装置实施的初步想法,分析环境的影响及潜在问题,提出对策和相关建议。

2.4 拟采取的技术路线

拟采取的技术路线如下图所示:

3. 研究计划与安排

第1-2周:根据任务书,查阅相关文献;

第3-5周:对文献资料进行整理、分析,根据要求完成开题报告,交给指导老师审批;

第 6 周:完成外文文献翻译;

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4. 参考文献(12篇以上)

  1. [1]吴建华,周鹏.卫星罗经的原理及其应用[j].航海技术,2007(03):33-35.

    [2]陈汝军,孟政,梁超雄,郭苹.基于gps的卫星罗经系统原理及其主要技术[j].船海工程,2007(05):83-85.

    [3]王博雄. 船用gps平台罗经系统研究与开发[d].上海交通大学,2010.

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