BDS/GPS整周模糊度实时快速解算

研究了组合系统模糊度解算的模型和组合系统的选星算法,建立组合系统的宽巷载波相位双差观测方程,使用最小二乘模糊度降相关平差(LAMBDA)算法搜索解算宽巷双差整周模糊度,将确定的宽巷双差整周模糊度代入单频载波相位双差观测方程中,解算单频载波相位双差整周模糊度及坐标改正参数.同时,在整周模糊度解算过程中使用选星算法进一步提高了组合系统的模糊度固定成功率.对中国北斗卫星导航系统(BDS)单系统、全球卫星定位系统(GPS)单系统、BDS/GPS组合系统和选星后BDS/GPS组合系统的数据处理结果进行统计分析.结果表明:BDS/GPS组合系统能够显著提高单系统模糊度固定成功率,而经过选星后的组合系统模糊度固定成功率得到了进一步提高.     

顾及PDOP的车载BDS PPP/INS自适应定位方法研究

针对车辆在城市峡谷、高架桥梁、密林等环境下可见卫星分布不佳导致导航精度变差的问题,提出一种顾及位置精度因子(PDOP)的自适应北斗卫星导航系统(BDS)精密单点定位技术(PPP)/惯性导航系统(INS)紧组合方法.选择消电离层组合模型作为BDS PPP的函数模型,并对影响定位精度和收敛速度的误差项进行分析处理.依据反映...     

利用多系统GNSS干涉反射测量估计长江巴东水位变化

水位信息是研究水循环、气候和生态环境变化的重要参数, 近实时、高精度地监测其变化具有重要的意义.传统水位计测量成本高、范围小, 且是相对水位测量.全球导航卫星系统干涉反射测量(GNSS-IR)利用岸边架设的GNSS接收机所获取的信噪比(SNR)数据估计水位变化, 为水位测量提供了一种新的监测方法, 具有全天候、高精度和近实时等优点.本文利用长江上游巴东多系统GNSS观测站采集30 d的GPS、BDS以及GLONASS系统SNR数据, 反演了水位变化, 并和水位站进行比对, 结果表明GNSS-IR获得厘米级的水位反演精度, RMSE最低为6.43 cm.GPS和GLONASS系统L1频段以及BDS系统B1频段估计结果较好, GLONASS系统L2频段的反演精度低于其他频段.联合不同GNSS系统估计水位变化, 提高了GNSS-IR反演水位的时间分辨率.     

多径信号辅助的网联车辆无线协作定位

为解决全球定位系统（GPS）和北斗卫星导航系统（BDS）等传统定位方式在信号被遮挡的区域定位范围受限以及精度不足的问题,基于第5代移动通信系统和车联网技术提出了一种多径信号辅助的网联车辆无线协作定位方法.首先将车联网中接收端与发射端之间多径信号成分携带的定位信息提取成多径定位线段,并基于最小二乘法估计出接收端与发射端之间的相对位置;然后基于置信传播算法,将相对位置信息以及部分覆盖的GPS/BDS信息进行协作融合,得出整个车联网中各个车辆的位置.仿真结果表明,在不同的车辆密度和GPS/BDS可用概率下,新算法能提升网联车辆的定位精度,有效解决车辆GPS/BDS覆盖不充分的问题,为网联车辆提供高精度的定位.     

BDS/GPS/Galileo多频观测值精度评估及随机模型精化

随机模型的优劣直接影响GNSS精密定位的精度以及可靠性.通过MEGX观测网CUT0、CUT2和CUTA测站连续10d观测数据,基于短基线单差模型方法求解各系统单差残差的时间序列,并推导出BDS/GPS/Galileo卫星观测值噪声.统计观测值噪声随高度角变化的情况,通过最小二乘拟合方法确定精化的随机模型.结果表明:Galileo的4个频点的伪距观测值精度约20~50cm,E5频点的精度最高,E1最低,E5a和E5b基本相当;载波相位观测值精度约1~3mm,E5频点的精度明显高于E1、E5a和E5b.BDS载波观测值精度约1~3mm,B1、B2、B3精度基本相当,其伪距观测值精度约30~50cm,B1精度最低,B2和B3相差不多.GPS L1伪距观测值精度约63cm,L2伪距观测值精度约42cm,载波相位精度约3mm.基于单差模型对各系统观测值进行精度估计,在短基线情况下,BDS/GPS/Galileo载波相位观测值精度基本相当,而Galileo E5伪距观测值精度明显优于其他卫星系统伪距观测值精度.各类型卫星观测值的残差分析可为定位中随机模型的建立提供依据.     

高动态北斗／GPS／GLONASS兼容导航终端

中国空间技术研究院航天恒星科技有限公司研制开发的高动态北斗／GPS／GLONASS兼容导航终端．可以接收北斗、GPS、GLONASS导航系统信号,其采用多星座卫星组合定位技术．提高了系统可靠性和精度．减少了对单一导航系统的依赖性。同时。该兼容导航终端具有多系统自主完好性监测功能．采用通用化与模块化设计．可以通过模块升级等方式实现对我国导航系统的兼容。     

GNSS基准站环境质量分析系统设计与实现

在利用全球导航卫星系统GNSS（GPS,GLONASS,Galileo等）进行精密定位时,多路径效应是影响其精度和准确度的主要误差源之一,但不能通过差分方法消除,故对GNSS基准站环境质量监测至关重要。在阐述GNSS基准站环境分析原理的基础上,对GNSS基准站环境质量分析软件进行了系统设计,利用VB编程实现了该分析软件。该软件界面良好,人机交互能力强,功能全面,能从多方面对基准站的环境进行分析,因此在进行数据质量分析方面有较好的实用价值。     

BDS/GPS双系统软件接收机实现与性能分析

在经典的MATLAB GPS软件接收机的基础上,针对快速比特跳变的BDS信号给出了捕获跟踪和解帧策略,提出了BDS/GPS双系统伪距、载波相位、多普勒和载噪比观测量提取算法,推导了双系统定位定速的迭代式。采用NSL-STEREO射频前端采集实际的BDS B1和GPS L1双系统数字中频信号,设计了楼顶静态和动态实验,比较分析了实际场景下BDS/GPS双系统及各单系统的定位轨迹、定位定速误差和精度因子,验证了接收机性能并得到系统差异结论。     

基于多项式附加周期项模型的iGMAS钟差产品综合方法

为考虑产品综合与服务中心(Integration and Service Center, ISC)采用的钟差综合方法中的GNSS 4系统卫星间的周期性差异,提出了一种基于多项式附加周期项模型的钟差综合方法。该方法对钟差进行拟合,求得拟合值与原始值的差值,以拟合差值构造抗差估计,对钟差进行动态加权综合,得到钟差综合值。选择长安大学、中科院国家授时中心、武汉大学、西安测绘研究所4家分析中心提供的最终钟差产品进行了钟差综合实验,对获得的钟差综合值与ISC提供的钟差以及iGMAS各分析中心提供的钟差进行精度与稳定性比较,并采用5个MGEX测站数据进行北斗单系统静态精密单点定位(Precise point positioning, PPP)实验。结果表明:BDS与GLONASS卫星的钟差综合值精度与ISC提供的钟差精度相比,分别提高了2.6、0.3 ns;而GPS与Galileo卫星的钟差综合值精度略低于ISC提供的钟差精度。采用钟差综合值进行PPP时,综合钟差定位精度基本稳定在3 cm左右。该方法可作为ISC钟差综合方法的一个补充。     

电离层闪烁条件下GNSS信号质量对比

为了监测桂林(25.29°N,110.33°E;地磁坐标:15.04°N,181.98°E)L波段电离层闪烁,利用桂林的电离层闪烁与TEC监测仪2011年9月至2013年7月的观测数据,在相同的电离层闪烁环境下对GPS和GLONASS卫星的信号质量进行了对比。结果表明:GPS和GLONASS卫星的L2信号的幅度闪烁强度均比L1信号大;GPS卫星L2信号的幅度闪烁强度比GLONASS卫星L2信号大;GPS和GLONASS卫星的L1信号的幅度闪烁特征相同。在电离层闪烁条件下,GPS和GLONASS卫星的L1信号质量相当,可联合使用GPS和GLONASS的观测研究桂林的L波段电离层闪烁特征。     

GPS／GLONASS组合定粒的算法研究

GPS／GLONASS单点定位可归结为加权最小二乘(WLS)求解问题,主要有一次完成(WLS)算法和递推(RWLS)算法。通过分析两种算法的基本原理和实际定位结果表明,WLS算法和RWLS算法对定位来说是等价的,但递推算法计算量小,占用存储量少,便于数据融合中的权值分析和计算。     

三颗星的AGNSS增强定位方法研究

为了提高辅助全球导航卫星系统（AGNSS）的定位性能,实现用户在捕获卫星数不满足解算条件下进行有效定位,论文对只有三颗可见星情况下的定位方法进行了研究。研究中采用AGNSS定位系统结构,以加快卫星捕获并提供辅助数据,通过两次观测数据的组合完成定位解算,并分析无卫星重复、有卫星重复以及两次观测间隔时长等因素对精度因子、定位性能以及置信度的影响。通过定位验证可知,随着两次观测间隔时长的增加,定位性能越来越好。当间隔时长为2min时,无卫星重复时的定位精度为2.22m,一颗星重复时为3.21m,两颗星重复时为16.76m,三颗星完全重复时为38.72m,其精度完全可以满足用户对位置的需求,增强了AGNSS定位性能。     

顾及系统误差的GEO卫星几何法定轨PDOP值分析

针对GEO卫星几何法定轨中系统误差对PDOP值的影响进行研究,首先回顾了经典几何法定轨的基本原理,然后根据顾及系统误差的几何法定轨原理推导出PDOP值计算公式,并利用5个跟踪站的模拟数据,计算了多种系统误差情况下PDOP值。结果表明:系统误差对GEO卫星几何法定轨的PDOP值影响很大;采用顾及系统误差的几何法定轨方法可以较好地削弱系统误差对PDOP值的影响;国外布设跟踪站比仅在中国布设跟踪站能更好地削弱系统误差对PDOP值的影响。     

Anubis 与TEQC 软件在多模GNSS 数据质量检查中的应用与对比分析

以桂林GLLG CORS 基准站的观测数据为例, 采用Anubis 与TEQC 两款软件对GPS、 GLONASS、BDS 和Galileo 等多导航卫星系统的观测数据进行质量检查分析, 通过比较, 分析了观测数据的质量和Anubis与TEQC 软件数据质量检查的能力。 在此基础上, 对Anubis 的质量检查指标进行了可视化分析。 结果表明: 数据质量指标符合IGS 经验值, 两款软件检查结果相当, 且具有各自的优势。 但在多模数据质量检查可视化方面, 相比TEQC 软件, Anubis 方法具有更多优点, 可作为TEQC 等质量检查分析软件的补充和扩展。     

基于一种不规则三角网的卫星导航选星算法研究

如何合理快速地选取参与导航解算的可见星,是当前北斗/GNSS多系统卫星导航定位亟待解决的关键问题之一。针对此问题,提出一种基于不规则三角网投影的选星算法。该算法的主要思路是,通过一种球内接多面体,投影出Delaunay不规则三角网,快速计算出球内接多面体体积,得出多面体体积与几何精度因子(geometric dilation of precision,GDOP)的关系,作为选星判断的依据。通过试验计算表明:当参与解算的可见星数量小于11颗时,随着多面体体积的增大,GDOP值减小趋势明显;当可见星数量达到11颗后,GDOP值随着多面体体积增大变化趋势不明显,但解算时效明显降低。据此,在众多可见星中,选择空间几何分布较好的11颗星作为解算卫星,导航定位精度较好,且解算时效也得到兼顾。     

附有约束的BDS单频单历元改进型Par Lambda算法

根据建筑物变形监测的特点,在部分模糊度解算(Par Lambda)算法基础上提出了一种基于北斗卫星导航系统(BDS)的单频单历元附有基线约束的改进型Par Lambda算法,该方法采用BDS单历元测码伪距和单频载波相位观测值组成的双差观测方程与基线长度约束方程进行最小二乘解算,获得模糊度浮点解方差-协方差阵,根据模糊度浮点解精度对双差模糊度进行(2,1,1,…,1)分级处理,基于Lambda算法分批次固定双差模糊度.采用该方法对BDS系统的B1和B2频段的1,5和10s短基线数据进行单频单历元解算.结果表明:采用BDS单频单历元模糊度解算时采用该方法的成功率较传统方法高,其成功率达到98%以上.     

卫星定位(GPS定位)移动目标监控系统

新一代GPS卫星定位移动目标监控系统是一种全新的全球卫星定位移动目标监控系统，它是由美国的GPS、俄罗斯的GLONASS构成两星系统，并结合先进的计算机技术、GIS地理信息技术、通信技术和GSM蜂窝移动通信技术，组成针对移动目标（如车、船、飞机等）的一种集导航、监控、指挥、调度、搜寻、救援等为一体的综合服务系统。该系统不仅可广泛应用于船舶、汽车、飞机、行人等移动目标的导航、指挥、调度、管理，还可应用于公路、铁路、电力、水利、森林管理、地质勘探等领域。卫星定位移动目标监控系统在我国目前主要应用于公安车辆的指…     

BDS3／GPS PPP-B2b定位收敛性能分析

基于BDS3提供的PPP-B2b服务,测试分析了不同伪距精度的接收机在PPP-B2b定位收敛时间和收敛精度等方面的差异.结果表明:BDS3单系统定位精度静态30min可收敛至水平方向优于0.15m,高程方向优于0.17m;BDS3／GPS双系统定位精度静态20min可收敛至水平方向优于0.11m,高程方向优于0.13m;相比于BDS3单系统,双系统定位精度水平和高程方向分别提升26.7％和23.5％.此外,平均伪距精度为1.681m的A接收机,其BDS3单系统PPP-B2b定位收敛30min后精度为0.331m,BDS3／GPS双系统收敛20min后精度为0.250m;平均伪距精度为0.873m的B接收机,单系统和双系统对应的收敛精度分别为0.221m和0.167m;两者相比,B接收机的平均伪距精度提高0.808m后,使用其进行PPP-B2b测试BDS3单系统和BDS3／GPS双系统的收敛精度分别提升33.4％和33.2％.     

AGV用GPS/DR组合导航信息融合

目的 研究一种满足室外自动导引小车(AGV)导航要求的高精度、低成本的组合导航系统.方法 应用信息融合技术,通过航位推算系统辅助GPS定位,并采用卡尔曼滤波的融合算法,克服了GPS信号的遮蔽与中断问题,使组合系统能够较好地满足AGV导航定位的需要.用VC ++编写融合算法以及实验控制程序,实现了实验数据的采集以及对AGV的运动控制.结果 给出了GPS单独导航和GPS/DR组合导航两种工作状态下的位置误差,从对比中可以看出,组合导航系统的定位精度比GPS单独导航的定位精度提高了50%.结论 组合导航系统可以减小甚至消除推算定位系统随时间积累的误差,并在任何情况下能较好地实现AGV的实时、可靠、准确定位.     

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。