GPS共视时间比对中的几何时延改正

根据导航电文中的广播星历和IGS提供的精密星历对GPS共视比对结果中的几何时延误差进行了改正。采用几何时延计算的基本原理计算出广播星历时延与精密星历时延之差，然后将其补偿到GPSCV比对结果中，从而提高GPS共视比对结果的精度。通过对NTSC和CRL两个时间实验室GPS共视比对结果的试算，结果表明，该方法改善了共视比对结果的精度。     

基于GPS广播星历的载体速度和加速度多普勒测定方法

多普勒频移是GPS接收机的重要观测数据且具有高精度、实时性和不受周跳影响等特点,围绕多普勒观测值开展载体速度和加速度的实时获取方法研究.由于卫星速度和加速度获取的时效性和准确性是制约多普勒计算载体速度和加速度的关键,对广播星历实时计算卫星速度和加速度原理方程进行推导;建立基于广播星历的GPS多普勒计算载体速度和加速度模型后,分别开展静态和车载动态实验,结果表明:基于广播星历的GPS多普勒计算载体速度和加速度算法可满足车载导航精度要求.     

差分GPS定位技术的原理和应用研究

全球导航卫星系统(GNSS)为人类导航定位提供了巨大的便利,特别是美国的全球定位系统GPS。GPS接收机由于受到电离层延时、对流层延时、卫星时钟偏差、卫星时钟频率漂移、卫星星历偏差、多径误差等影响,定位精度在最优情况下只能达到7-10米。为了提高定位精度,出现了差分GPS定位系统,实现了亚米级、甚至厘米级的定位精度。因此,对差分GPS定位技术的原理和应用进行研究具有重要的现实意义。     

差分GPS定位技术的原理和应用研究

全球导航卫星系统（GNSS）为人类导航定位提供了巨大的便利,特别是美国的全球定位系统GPS。GPS接收机由于受到电离层延时、对流层延时、卫星时钟偏差、卫星时钟频率漂移、卫星星历偏差、多径误差等影响,定位精度在最优情况下只能达到7-10米。为了提高定位精度,出现了差分GPS定位系统,实现了亚米级、甚至厘米级的定位精度。因此,对差分GPS定位技术的原理和应用进行研究具有重要的现实意义。     

GPS广播星历的误差分析

地面控制段和GPS卫星性能共同决定广播星历的质量,从而决定了卫星轨道的精度和卫星钟质量;由于新型卫星的发射使得卫星性能进一步提高,同时相关机构采取了一系列措施来提高地面观测质量,GPS广播星历的精度持续提高;文章通过分析GPS卫星2011年的广播星历误差情况与历史精度经过作比较,对比结果表明,GPS的广播星历精度较以前有了进一步的提高。     

CHAMP卫星精确轨道确定

CHAMP卫星自2000年7月发射成功以来，已经收集了精确定轨所需的有价值数据。包括Black Jack GPS接收机采集的GPS跟踪数据、加速度计数据以及星跟踪器产生的精确姿态数据。2001年2月公布了CHAMP卫星2000年8月7日这一天的飞行数据，到2001年6月，公布了更多的数据，供国际GPS服务网(IGS)低轨道导航工程参与者使用。本文利用公布的数据集，分析了CHAMP卫星的定轨结果。     

GPS误差的时间序列分析建模研究

定位精度是影响全球定位系统(GPS)应用的重要因素之一,目前采用的差分GPS虽然能够有效地提高定位精度,但属于非自主式定位方法,易被发现和攻击,限制了系统的应用范围;而组合导航定位系统结构复杂,实现成本较高。利用时间序列分析方法,分析GPS误差序列的统计特性,建立误差模型,可有效地改善GPS预报结果,提高定位精度。结合实际采样数据,给出了具体实现方法,实验结果表明了利用时间序列分析方法进行GPS数据建模分析的有效性及可行性。     

车载GPS/DR/MM组合导航定位算法研究应用

虽然GPS/DR组合定位比单独用GPS或航迹推算DR(Dead Reckoning)定位有更高的定位精度,但由于累积误差的产生,长时间使用仍可能出现较大的偏差,不利于车辆导航.对此,提出一种基于模糊逻辑的地图匹配算法,利用模糊逻辑评判规则和相应的隶属度函数对地图匹配可信度进行综合评判,最终确定车辆当前行驶道路和车辆的位置.实验数据表明,地图匹配MM(Map Matehing)技术进一步修正了GPS/DR组合导航系统的定位结果,有效地提高了系统定位精度.由于不增加硬件设施,GPS/DR/MM组合导航定位使低成本高精度的车辆导航成为可能.     

GPS卫星位置计算及精度鉴定方法研究

GPS卫星高度角、方位角计算方法众多，但精度低；针对这点，提出了一种利用广播星历计算卫星高度角、方位角的方法，对该方法能够达到的精度提出了鉴定的途径，并分析了利用广播星历计算卫星高度角以及方位角的误差特点，结果表明利用广播星历计算的卫星高度角、方位角呈现出周期性变化的规律。     

低成本SINS/GPS组合导航系统方案

低成本捷联惯性导航系统SINS、GPS硬件和相应的组合导航算法已经开始成熟,但仍然缺少简单可行的、完整的组合系统方案.针对低成本SINS\GPS组合导航设计了一套完整的方案.首先利用GPRS和TCP/IP通信链路实时传输GPS差分数据,提高GPS定位精度.用计算机串口接收SINS\GPS数据,并利用计算机时间使SINS和GPS数据同步.然后给出了SINS速度和位置更新的简化算法,由于低成本SINS无法确定航向角,所以使用SINS自带的姿态和航向参考系统输出的航姿信息.最后阐述了方案采用的组合导航数据融合卡尔曼滤波模型,并以RTK定位数据为参考真值进行了车载实验,实验表明组合系统更加稳健,定位精度明显提高.     

车载地图匹配技术中GPS定位数据的研究

地图匹配是车辆导航系统的重要定位技术,GPS定位数据质量是地图匹配效果的关键因素.深入分析了影响GPS车载导航系统定位数据质量的各种误差,提出了鉴别GPS有效定位数据的判定算法.     

提高GPS定位精度的数据处理技术

尽管全球定位系统（GPS）已经是目前精度最高的无线电导航系统,但仍有许多用户不满足于GPS定位的原始精度,希望获得更高的性能。基于GPS输出信息的数据处理就是一种广泛采用的技术。GPS数据基本的处理方法有两种：基于GPS接收机输出数据的滤波、平滑处理;基于两个或多个GPS接收机的差分校正处理（DGPS）。差分GPS只能消除选择可用性和电离层时延等公共误差,对多径干扰仍无能为力。多径已成为近距差分的主要误差源。为了抗多径,本文还综述了两种先进的GPS数据处理方法：空间－时间处理抗多径方法和数据诊断与剔除抗多径方法。     

基于车载GPS导航的非线性动态滤波算法

为了提高车载导航定位精度,根据全球定位系统（GPS）的特点,在分析线性滤波算法缺陷的基础上,建立了车载导航动态定位模型,并在通过准确获取后验概率密度函数的均值和方差经过非线性变换修正导航定位位置,给出了一种非线性动态滤波算法。仿真实验表明,与卡尔曼滤波相比,该方法能克服了滤波发散导致结果失真的问题,提高滤波的精度,解决线性滤波算法发散的缺陷。     

低成本GPS／MEMS-IMU无缝导航系统仿真与实现

卫星导航系统实现导航定位功能要求可见星数大于等于4颗,这一限制影响了卫星导航系统在信号遮挡严重环境下的应用,如城市峡谷、大型桥梁等。针对这一问题,提出了将卫星导航系统与低成本MEMS惯性器件（IMU）进行信息融合的方案并用硬件实现该系统。将GPS与MEMS惯性器件以紧组合的工作模式融合,采用卫星原始星历信息作为观测量建立观测模型并以卡尔曼滤波实现信息融合,该系统在少于4颗可见星时仍能实现导航。为了验证这一方案,进行了仿真试验和跑车实验,结果表明该系统在可见星数小于4颗的情况下仍能保持较好的导航精度。     

无人机自主巡检系统的关键技术研究

无人机（UAV）将成为未来电力巡检的主要工具,目前其飞行路径主要根据GPS进行设计。GPS定位精度低,部分区域GPS信号弱,是阻碍无人机电力巡检广泛应用的主要瓶颈。针对复杂环境下的输电线路态势感知,提出一种基于单目视觉的无人机自主巡检系统,实现脱离GPS的自主导航。该系统采用基于深度学习的目标识别检测算法,利用单目视觉的投影变换对尺度已知的待检测目标进行三维定位,然后通过基于大疆SDK开发的飞控程序调整无人机的飞行姿态并自主导航,实现无人机实时巡检。实验结果表明,距离目标物10?m时,该系统在世界坐标系[X、][Y、][Z]三个方向的定位误差分别为0.31 m、0.06 m、0.24 m,处理速度0.76 frame/s,准确性和可行性得到了验证。     

小型飞行器高度定位数据融合方法

给出了一种小型飞行器高度定位的数据融合方法。根据飞行器运动方程 ,推导出了高度和飞行状态之间的关系 ,并由所得的飞行状态 ,利用Kalman滤波方法得到高度估计。根据实测值、最优估计值和GPS高度测量值进行数据融合 ,进一步对高度传感器定位误差进行修正。仿真和数据回放结果表明使用此方法可以得到飞行器更准确的定位。     

时间差分相位平滑伪距定位技术分析研究

实时导航应用中,一般意义上的精密单点定位技术由于IGS精度星历的延后性限制了其应用。研究了实时精密单点定位技术,利用精度较高的时间差分载波相位值对低精度的伪距进行平滑,在伪距单点模型和相位伪距组合定位模型的基础上,推导了相位平滑伪距数学模型及其计算方法,并分析了电离层误差及对流层误差修正模型的影响。最后结合所编写的相位平滑伪距定位软件进行了实测数据导航定位精度测试,得到理想的定位结果,验证了推导的数学模型及其计算方法确实有效可行。模型及其计算方法对实时精密单点定位的应用具有很好的工程价值。