航标灯多基站GPS伪距差分定位新方法

针对由于航海环境的复杂性,导致传统的航标灯定位精度不高,容易偏离航道或发生碰撞的问题,根据其定位精度要求提出了一种伪距改正数的线性组合模型。该模型以单基站伪距差分定位为基础,选取3个参考站和一个移动站并将其误差源理想化,在各参考站上利用高精度GPS定位模块测量其概略坐标,通过各参考站的位置关系建立模型。测试结果表明,该方法能有效提高单GPS模块伪距差分定位的精度,且随着参考站数目的增加定位精度大幅提高。     

用于远距离差分GPS的电离层误差分析与补偿

采用差分工作方式的全球定位系统(DGPS)有助于满足许多航空、航天的导航、进场、着陆应用中的精度要求.随着参考站到用户间距离的增大,差分GPS的定位精度很快下降。本文研究了其中一种最重要的系统误差——电离层时间滞后.首先用Bent方法和Klobuchar方法建立了电离层滞后模型,根据该模型用卫星发布的数据计算的结果与接收机的测量结果进行了比较.为远距离的差分GPS建立了一个有效的修正模型.理论分析结果表明,当参考站距用户1000km时,由电离层滞后引起的差分后定位误差可达12m,与卫星数据模拟的结果吻合.     

一种差分GPS伪卫星方案

随着科学技术的发展和生产实践的需要,GPS技术应用越来越广泛。但由于各种因素的影响,GPS定位存在误差。这就限制了GPS在精密测量等领域的应用。差分GPS伪卫星定位技术能有效克服误差,大大提高了定位精度。     

载波相位辅助消除伪码多径误差的算法研究

随着差分技术的发展,影响卫星导航接收机定位精度的典型误差源大多被消除,而多路径效应仍然是造成接收机定位误差的主要因素。该文分析了多路径效应对伪码测量量和载波相位测量量的影响。利用载波多路径误差源小于伪码多路径误差的性质,提出了一种针对伪码接收机的低复杂度的载波辅助伪码抗多径算法,并对算法进行了深入讨论和分析。该算法将接收机伪码测量量中的多路径误差由数十米减小到亚米级,大大提高了伪码接收机的定位精度。系统仿真证明了该算法的正确性。     

双星定位系统中星历误差的分析与研究

为了研究星历误差对双星定位系统定位精度的影响,根据双星定位系统定位的数学模型,分析各种测量误差对系统定位精度的影响,推导出了差分定位体制下系统的定位误差模型.重点研究了星历误差对其定位精度的影响,并推导出了其数学误差模型,得出系统经过差分修正后较大的星历误差可等效于一个较小的测距误差的结论,并在一定条件下给出了其仿真结果,从而揭示了星历误差影响系统定位精度的规律.研究结果为分析其他误差因素对其定位精度的影响奠定了基础.     

差分GPS的仿真研究

差分ＧＰＳ就是利用差分技术消除ＧＰＳ测量误差中的公共误差，使用户的导航定位精度得以提高。本文研究差分ＧＰＳ的模拟仿真，采用２４颗ＧＰＳ工作卫星的新布局，就卫星的运行轨迹、基准台接收机的伪距、用户接收机的伪距、可见星的选择、最佳四颗导航星的选择以及伪距差分信号的产生和用户伪距差分修正这几个方面分别进行了仿真研究。此仿真系统可代替实际系统在实验室条件下进行差分ＧＰＳ技术方面的各种研究工作。     

GPS定位相对测量方法及精度分析

讨论了使用GPS接收机定位相对测量方法，并作了精度分析，在无基站而无法采用差分GPS定位的情况下，这是一种测量精度高，使用方法简单的好方法。     

联邦滤波器在小型飞行器距离定位融合估计中的应用

为了进一步修正小型飞行器距离定位误差，给出了一种利用联邦滤波方法进行数据融合的小型飞行器定位误差修正方法，解决了由于差分GPS长时间静默影响定位精度的问题。仿真和数据回放结果表明：采用卡尔曼滤波方法可提高定位精度，采用联邦滤波方法效果更好，使用中方法可以得到飞行器更准确的距离定位，可满足多种类型的飞行器距离定位系统的精度要求。     

考虑双程声径的走航式水下差分定位方法

水下声学定位中存在收发时刻位置差、声速误差等系统性误差，传统方法无法同时削弱这些误差的影响。针对该问题，本文采用历元间差分削弱系统误差的影响，给出了一种考虑双程声径的走航式水下差分定位方法，对其函数、随机模型进行了推导，并通过仿真和实测算例验证本方法的定位精度水平。结果表明：传统单程非差、单程差分、双程非差以及考虑双程声径的差分方法，对应的观测值残差均方根误差分别为3.460、3.396、1.692和1.471 m,证明本方法有效提高了水下定位的精度，且较适用于深海区域的水下定位。     

基于STK的GPS星座构型分析

GPS定位精度主要取决于等效距离误差和空间几何构型2个方面,空间几何构型对特定区域定位精度的影响,可利用STK的覆盖品质分析模块计算其几何精度系数(geometric dilution of precision ,GDOP)值进行分析.为寻求对区域定位精度影响最大的星座构型和避免大规模仿真计算,采用收缩搜索范围的方法,根据不同规则设计5种分析方案,分析不同GPS星座构型失效下对区域GDOP值的影响.结果表明:区域覆盖时间长和访问次数多的卫星构型,对区域定位精度影响最大.     

地面移动基站增强的CAPS广义延拓差分定位方法

为了提高转发式导航定位系统(CAPS)的单点定位精度,提出了一种利用已有的地面移动基站实现伪距差分定位的方法.该方法以检出多个基站处的伪距误差值为基础,用广义延拓插值模型建立测量点伪距误差修正的外推数据模型,从而求得测量点的伪距误差修正值,发送至用户,实现测量点的伪距差分修正.仿真分析表明,该方法能有效克服常规伪距差分改正精度受基线长度增加而造成精度递减的问题.CAPS和移动基站相结合,不仅能有效利用现有地面移动通信基站的资源,而且还能明显提高CAPS等卫星导航系统的定位精度.     

广域实时亚米级单点定位算法

针对传统的单点定位方法无法满足应用需求日益提高的实时定位精度问题,提出一种新的广域实时亚米级单点定位算法。基于单频接收机提供的卫星原始观测值,通过网络获得由国际GPS服务(international GPS service, IGS)播发的GNSS卫星精密轨道和钟差以及格网电离层改正数据,在终端嵌入式软件或APP软件程序中,通过载波平滑伪距的定位模型进行定位解算得到用户精确位置。大量试验结果统计分析表明:该算法在全天候任意时段内均可实现平面方向优于0.8 m、高程方向优于2 m的静态定位精度,以单频接收机的硬件成本,快速收敛实现了实时亚米级定位精度,能够满足大量应用场景对连续稳定可靠的高精度实时定位要求。提出的广域实时亚米级单点定位技术,能够在无需大量建设地基增强基准站的情况下,提供广域范围内大部分应用场景下的实时亚米级高精度位置服务。     

手持式GPS在遮挡条件下提高定位精度的研究

目的提高手持式GPS在遮挡条件下定位精度.方法通过建立林区GPS控制网,求解高精度的坐标转换参数,然后采用手持式GPS进行样地中心定位和小班边界定位的实验.结果手持式GPS样地中心定位最大综合误差为3.86 m,小班边界平均位移和中心位置绝对位移分别为3.23 m、3.72 m,小班面积测量精度达到98%以上.结论在实际应用中宜选择5个已知差分基准站求解坐标转换参数;利用此参数可有效提高遮挡条件下手持式GPS的测量精度,且操作简单,实用性强.     

一种基于单基站的协作定位算法

为抑制蜂窝网中非视距(Non-line-of-sight,NLOS)误差对定位精度的影响,提出了一种利用移动终端间的协作信息提高定位精度的算法。该协作定位算法根据基站测量信号到达时间(Time of Arrival,TOA)和到达角(angle of arrival,AOA)信息,选择距离基站最近的目标终端,利用目标终端与其它终端间的协作信息进行位置修正。仿真结果显示该算法不仅提高了定位系统的整体性能,而且在移动终端距离基站比较远的情况下,定位精度高于传统的TOA/AOA定位算法。     

Interpolation Fitting Algorithm in Time-Space Domain of Differential Barometric Altimetry

In order to overcome the limitations of a unitary reference station in mobile communication positioning network differential barometric altimetry (DBA) and broaden the action scope of the reference station and improve positioning accuracy of elevation, an integrated interpolation algorithm model based on generalized extended approximation (GEA) algorithm and Kriging interpolation in time-space domain of reference station is proposed. In the time domain, barometric measured data is considered the maximum value estimated by bilateral extension to avoid wrong direction of estimation, which is approaching true value. In the spatial domain, barometric relevance among multiple reference stations is utilized, the weighted coefficients of multiple reference stations is calculated by the integrated algorithm model based on the GEA algorithm and Kriging interpolation. The impact of each reference station to the measured station is quantified, so that a virtual reference station is constructed, which can overcome the limitation of barometric correction by a unitary reference station. In addition, the measurement error due to irregular change in atmospheric pressure will be eliminated.     

传递对准精度评估中参考匹配量的转换和修正

探讨了采用卡尔曼平滑算法对传递对准精度作评估时，参考系统DGPS的速度和位置输出的转换和修正算法，详细推导了导弹瞬时所在点及初始所在点的地理坐标系相对准惯性坐标系的偏斜角微分方程，以及根据DGPS的地速输出值计算准惯性坐标系内速度和根据DGPS的地理坐标输出值计算在准惯性坐标系内直角坐标值的计算公式。仿真结果表明，由转换和修正引起的在准惯性坐标系内的速度误差小于lmm／s，位置误差小于lm，足以满足平滑处理的精度要求。     

一种双频非组合实时精密定位方法

为满足单系统单基线双频数据条件下的实时精密定位需求,提出一种双频非组合实时精密定位技术,基于站间-星间载波相位及伪距观测量双差观测模型,实现单系统单基线双频非组合RTK(Real Time Kinematic).通过分析双差模型观测量冗余度,确立模型残余误差处理策略,设定状态向量,推导并建立状态预测方程及测量方程,实时更新状态向量变换矩阵,根据随机模型调整两种观测量数据的权重,最后利用扩展卡尔曼滤波器技术得到实时定位结果.文中基于几组中长基线实验,通过考察定位结果的三维定位误差及整周模糊度成功固定率,验证该方法的有效性.实验结果表明,在中长基线条件下进行实时定位,该方法精度可以达到厘米级,基线长度为135.6 km时,整周模糊度固定成功率为97.3%,东向、北向、天向的CEP95定位误差分别为1.35 cm、1.84 cm、7.08 cm.双频非组合技术充分利用差分技术的优势消除与距离无关的相关误差,并有效地避免了观测值组合过程所引起的观测噪声,可以实现中长基线条件下的厘米级实时定位.