方便安裝的
車載氣象站，使用靈活，可獲取觀測車在其所在地區(qū)的天氣數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對氣象環(huán)境的實時監(jiān)測。由于受行駛速度、行駛方向及車首方向等因素的影響，觀測車中安裝的風(fēng)速風(fēng)向傳感器實際輸出的數(shù)據(jù)為相對風(fēng)速和相對風(fēng)向。真實風(fēng)速和真實風(fēng)向是相對風(fēng)速、行駛車速、行駛車向和車首向量合成的相對風(fēng)向數(shù)據(jù)。
志愿者船自動測量儀和類似走航式氣象觀測儀中的真風(fēng)計算是由相對風(fēng)速相對風(fēng)向、航速航向和船首向矢量合成而成的，其中航速航向是由GPS設(shè)備測量的，船首是由方位傳感器測量的。而在實際應(yīng)用中，方位傳感器易受磁場的影響，船體傾斜時也會受到磁場的影響。另外方位傳感器需要自己做密封，安裝在船體上也很不方便，維護(hù)保養(yǎng)也比較麻煩。本論文利用ADU3600定位定向儀同時測量了車輛的行駛速度、行駛方向和首向方向，從而得到了真實的風(fēng)場數(shù)據(jù)。它的安裝方面，結(jié)構(gòu)簡單，同時還能計算時間，實現(xiàn)了時鐘校時功能。
ADU3600定位定向儀是基于GPS載波測量技術(shù)和優(yōu)化算法的一種產(chǎn)品。該系統(tǒng)克服了陀螺尋北儀成本高，動態(tài)性能差，操作復(fù)雜，磁盤精度低，抗干擾性差，不易安裝等缺點，是一種理想的衛(wèi)星通信車、衛(wèi)星遙感車、氣象雷達(dá)車等。一、ADU3600定位定向儀概述XW-ADU3600定位定向儀由兩個GPS接收器、兩個測量天線和一個處理模塊組成，其中嵌入式處理器為核心。圖1顯示了XW-ADU3600定位定向儀實物圖。XW-ADU3600定位定向儀實物圖上方白色部分是雙GPS接收天線，下面的部分是集成GPS接收機和GPS處理模塊的兩個裝置。
該定位定向儀采用2臺高精度、高動態(tài)GPS接收機作為衛(wèi)星信號傳感器，利用載波測量技術(shù)和整周模糊度快速解算技術(shù)，計算運動載體的航向角，并可輸出俯仰角、位置、速度和UTC時間等信息。定位系統(tǒng)的基本測量方法有兩種：偽距離測量和載波相位測量。偽距離測量按照精度可分為C/A碼和P碼兩種，其精度一般為碼長的1%。與P碼相比，采用載波測量時，在相同的測量相位精度下，其碼相測量誤差比P碼小兩個數(shù)量級。
因此，載波相位測量的精度比偽距測量高得多。使用了2個GPS天線來測量航向和俯仰角，使用了3個線外的GPS天線來測量航向、俯仰角和翻滾角度。其中，姿態(tài)計算是雙GPS的核心內(nèi)容，顯示了具體的姿態(tài)測量流程。由于姿態(tài)測量流程圖偽距的測量精度不夠高，因此必須采用載波測量數(shù)據(jù)。載波周期模糊度既不能直接測量，也不能直接計算，只能通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型從眾多的候選值中選取。
模糊度的數(shù)學(xué)模型目前在國內(nèi)外研究較多，但由于其計算量較大，不能滿足實時計算的要求，只能進(jìn)行后期處理，無法進(jìn)行實時姿態(tài)計算。采用一種選擇計算方法，利用GPS單頻接收機實時測量載體姿態(tài)，實現(xiàn)了載波相位初始整周模糊度的快速求解。在實際應(yīng)用中，ADU3600型定位定向儀由于GPS前后連接衛(wèi)星數(shù)目不足，造成測量數(shù)據(jù)不*，必須保證連接衛(wèi)星數(shù)為8，才能使數(shù)據(jù)比較完整。因為城市建筑物多，衛(wèi)星很容易被遮擋，會影響整個儀器數(shù)據(jù)的完整性，這也是未來需要解決的問題。
