北斗数据缺失下组合系统定位性能分析

针对观测数据缺失会对定位性能产生影响的问题,文中分析了不同类型北斗卫星数据缺失对BDS/GPS、BDS/GLONASS以及BDS/Galileo三种双系统组合定位下卫星可见数、PDOP值、伪距单点定位精度以及精密单点定位精度的影响。经研究发现,IGSO卫星、GEO卫星与MEO卫星对GPS/BDS、GLONASS/BDS与Galileo/BDS三种组合情况下卫星可见数、PDOP值、伪距单点定位精度以及精密单点定位精度的影响逐渐递增,而对伪距单点定位精度的影响大于精密单点定位。     

遮挡环境下BDS/GPS组合系统伪距单点定位性能分析

为了分析恶劣条件下BDS、GPS单系统与BDS/GPS组合系统伪距单点定位的结果,该文阐述了BDS/GPS联合伪距单点定位解算的数学模型,并在此基础上,针对不同截止高度角,将BDS/GPS组合系统与BDS、GPS单一系统在可见卫星数、PDOP值、定位精度及定位可用性上进行了测试。实测数据结果表明:组合系统能有效增加可见卫星数,降低PDOP值,在遮挡环境下,可以很好地改善定位精度和提高三维导航可用性;且当截止高度角达到45°时,单系统定位不可靠,组合系统仍能达到定位要求。     

GPS/BDS/GLONASS伪距单点定位研究

多系统组合导航定位将是今后发展的趋势,北斗导航系统的快速发展为GNSS注入了新鲜的血液。针对目前多系统组合定位的研究现状,文中基于IGS连续跟踪站实测数据,分析了GPS/BDS/GLONASS不同组合的伪距单点定位精度,发现双系统组合定位相比于单系统无论在卫星可见数、卫星空间分布还是定位精度上都有很大的提升,而三系统组合定位相比于双系统在卫星可见数、卫星空间分布和定位精度上又有了很大的提升。     

GPS与BDS联合测量随机模型优选

GPS(Global positioning system)与BDS(Beidou navigation satellite systems)联合测量有助于提高测量的精确性和可靠性,但联合解算大大增加了数据处理的工作量与难度。其中,选取适当的随机模型是有效进行GPS与BDS联合测量的难点。为进一步提升GPS与BDS联合测量精度,结合实例分别对卫星高度角模型、赫尔墨特(Helmert)方差分量估计模型、方差-协方差迭代模型等3种适用于GPS与BDS组合伪距单点定位的解算时的随机模型进行了分析比较。结果表明:(1)方差-协方差迭代模型的单点定位精度优于Helmert方差分量估计模型、卫星高度角模型;(2)方差-协方差迭代模型相较于卫星高度角模型、Helmert方差分量估计模型而言,能够更真实、全面地反应各观测量的随机特性。上述分析对于高效选择GPS与BDS联合测量随机模型,进而提高单点定位的解算精度有一定的借鉴价值。     

BDS对GPS定位精度的改进

2012年底,中国的北斗卫星导航系统(BDS)正式服务于亚太地区,这是继GPS和GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。文中为探索BDS系统对GPS系统定位精度改进展开研究,在对BDS和GPS系统时空基准统一的基础上,构建了BDS/GPS系统联合单点定位的数学模型,以某CORS站的GNSS实测数据为例,分析了BDS对GPS的增强作用,得出有益的结论。     

基于Hatch滤波的GPS伪距相位平滑及其在单点定位中的应用

该文首先给出了利用高精度载波相位观测值对GPS伪距观测值进行相位平滑的数学模型,分析了电离层折射误差对伪距相位平滑的影响。采用Hatch滤波实现相位平滑伪距的逐历元递推计算,并将其应用于单点定位。借助自编伪距单点定位程序,对基于Hatch滤波方法的GPS相位平滑伪距及其单点定位的精度进行了研究和验证。     

GPS/BDS组合精密单点定位性能分析

文章利用3个MGEX跟踪站的观测数据以及GPS和BDS精密轨道和钟差产品,研究了GPS/BDS双系统组合精密单点定位的理论模型并分析了其收敛速度和短时间(4 h)内的定位精度。计算结果表明:静态定位时,BDS收敛较慢,平均收敛时间为70 min,收敛后平面精度优于5 cm,高程精度优于8 cm; GPS/BDS组合的收敛速度较GPS快,定位精度与GPS接近;动态定位时,BDS平均收敛时间为100 min,平面定位精度优于8 cm,高程精度优于12 cm。由此说明,GPS/BDS组合显著提升了收敛速度,但是定位精度和GPS相比并没有明显提升。     

GPS(组合)伪距单点定位的精度研究

首先简要介绍了GPS伪距单点定位的基本原理,在此基础上推导了GPS(组合)伪距单点定位的数学模型。然后,利用笔者编制的GPS(组合)伪距单点定位软件,结合实际算例对GPS(组合)伪距单点定位的精度进行了较深入地研究和探讨,得出了一些有价值的结论。     

北斗卫星导航系统性能评估

文中对北斗卫星导航系统的发展过程及现状进行了简要介绍,就北斗系统卫星轨道精度、单点定位导航应用、精密基线定位等方面进行了评估。评估结果表明:目前,北斗系统广播星历精度可达3～5 m,精密星历精度为20 cm左右;基于伪距观测值的单点定位解算精度可达10 m以内,满足一般导航应用的要求;基于载波相位观测值的北斗短基线相对定位解算精度可达厘米级甚至毫米级,北斗系统初步具备高精度定位能力。     

现阶段提高伽利略导航系统定位精度的一种方法

文中针对现阶段伽利略系统在轨卫星数量较少的弱点,提出了一种提升其定位精度的算法。该算法利用镜面对称法则,通过对原始可见卫星进行投影生成虚拟可见卫星,同时构建相应的虚拟伪距观测量,联合实测和虚拟观测量进行伪距单点定位参数估计。实测数据解算表明:该算法有效增加了SPP解算时的可用卫星数量,改善了导航卫星星座几何结构,在一定程度上提高了伪距定位的精度。     

低纬度地区北斗三频数据定位性能分析

北斗导航系统是GNSS中唯一所有卫星都可以播发三频信号的系统,针对北斗三频定位性能,本文基于低纬度地区IGS连续跟踪站数据,分析了北斗三频观测数据质量以及伪距单点定位精度,最后基于工程实例的应用分析了北斗三频的定位性能。研究发现,低纬度地区的北斗卫星可见数与空间分布状况良好,B3频率的信噪比优于B1频率和B2频率,B3频率的多路径效应小于B1频率和B2频率,B1/B2/B3三频组合伪距单点定位精度相比于双频组合有了很大的提升。在工程实际应用中,北斗三频定位精度更高,获取的变形信息更准确,为我国自然资源调查等基本测绘工作提供一种可靠的技术支持。     

钱家营矿区北斗单基站CORS-RTK精度检测分析

为检测开滦钱家营矿区北斗单基站CORS系统的定位效果及RTK测量的定位精度,本文对开滦钱家营矿区单基站CORS系统及升级兼容“北斗”后的系统特点进行介绍。选择信号遮挡的待测点,分析BDS+GPS、GPS的RTK测量数据来检测卫星定位效果,并采用静态已知点检测法对卫星定位精度进行检测分析。研究表明,在卫星信号受到遮挡时,接收BDS+GPS信号的RTK测量固定解率更高、平面误差更小,且在距离CORS基站50 km范围内,RTK定位精度均达到厘米级,BDS+GPS模式下的水平方向精度小于2 cm,垂直方向精度小于3 cm,均优于GPS模式下的测量精度。     

特殊环境下GNSS多系统单点定位性能分析

文中对BDS/GPS联合定位数学模型进行了介绍,基于VS2018平台程序实现了BDS/GPS双系统联合单点定位,并通过实测数据分析验证了树荫遮挡、建筑物遮挡两种环境下单GPS系统与BDS/GPS联合定位精度及稳定性.实验结果表明,在复杂环境下多系统联合定位对定位精度及稳定性均有明显提高.     

GPS精密单点定位解算软件的研发

精密单点定位技术具有测量便捷、成本低廉、精度高的优势,目前已被广泛应用于各大生产和科研领域。文中提出了一种利用双频GPS伪距、载波相位观测量进行精密单点定位的数学模型,并基于C语言完成了解算软件的编程开发,利用IGS测站的实测数据对开发的软件进行了测试与精度评定,结果显示该解算软件可实现动态PPP模式下cm级的定位精度。     

基于CNES产品的GPS实时精密单点定位性能分析

文中基于CNES数据分析中心的实时精密轨道、钟差产品,利用数个国内IGS站数据进行GPS精密单点定位解算,并且与伪距单点定位及基于IGS最终星历的精密单点定位结果进行了横向比较。结果表明:现阶段实时PPP解算可实现分米级的定位精度。     

BDS电离层二阶项的三频改正方法分析

BDS作为我国自主研制的新一代卫星导航定位系统,率先播发了三个频率载波信号。随着BDS的逐渐成熟,利用三频观测值线性组合消除电离层二阶项延迟成为研究热点。该文讨论了伪距观测误差对电离层三频一阶项和三频二阶项的影响,得出伪距误差对三频二阶修正的影响远大于三频一阶修正的影响,在进行电离层误差修正时,如不能有效地提高伪距码的精度,应采用三频一阶改正或双频改正。     

基于Helmert方差分量估计的GPS/BDS组合系统定权方法研究

为了提高GPS/BDS组合定位精度需求,该文采用高度角模型和等权模型进行初始定权,再利用Helmert方差分量估计法对GPS/BDS组合系统进行定权,通过计算组合系统的PDOP值和均方根值进行了实验分析。实验结果表明:高度角模型的精度均大于等权模型;GPS/BDS组合系统在三个方向上的定位精度,均高于单一系统定位精度;采用Helmert方差分量估计模型进行定权可再次提高组合系统精度。该方法为提高GPS/BDS组合系统定位的精度提供了参考。     

BDS-2三频伪距单点定位精度分析

当前对于BDS-2三频组合定位性能的研究较少,文中基于三频非组合模型对BDS-2三频组合伪距单点定位精度进行了分析.经研究发现,三频组合伪距单点定位精度较单频定位精度有明显提升,对B1、B2、B3频率定位精度的提升关系为:B2>B3>B1,可为今后BDS-2三频组合定位性能的研究提供一定参考意义.     

多系统GNSS在超高层变形监测中的应用研究

北斗卫星导航系统作为GNSS大家族中一颗冉冉升起的新星,它的加入使GNSS导航与定位技术更加多样化。针对超高层变形,文中结合国内某超高层变形监测实例,利用BDS/GPS/GLONASS/Galileo多系统组合RTK技术对其进行变形监测,并推导了多系统RTK定位模型,经研究发现,多系统组合下不仅增加了卫星可见数、改善了卫星空间分布结构,还使测量精度有了较大的提升,为今后观测环境价差下的高精度导航与定位提供了一种可靠的技术手段。     

组合GPS/GLONASS加权伪距相对定位方法

GPS与GLONASS系统的组合应用有利于提高相对定位的精度及稳定性.正确合理的确定观测值的权是GPS/GLONASS组合定位中的一个关键技术问题.文中讨论了GPS/GLONASS伪距相对定位的函数模型和随机模型.并以GPS/GLONASS的实测数据为例进行了实验,结果表明:组合定位精度优于单系统定位;赫尔默特方差分量估计定权理论上严格,实践上可行,比根据经验给GPS/GLONASS组合观测量值定权更合理.