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。     

IGS精密星历内插GPS卫星位置研究

阐述了用拉格朗日多项式内插计算GPS卫星轨道位置的方法,并利用IGS跟踪站给出的精密星历作为实例运用MATLAB进行编程计算,给出了拉格朗日内插法得到的卫星位置误差与多项式阶数的关系。结果表明,用拉格朗日多项式内插法得到的卫星位置精度能够满足精密定位的要求。     

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。     

北斗广播星历轨道及钟差精度分析

随着北斗系统快速发展,北斗导航定位技术在煤矿测量领域显示了巨大的优越性和适应性。介绍北斗卫星导航系统(BDS)及其数据处理策略,推导由广播星历和精密星历计算卫星速度的公式。对广播星历轨道误差及钟差精度统计分析并与GPS对比,结果表明:北斗卫星与GPS卫星规律类似,径向精度优于法向和切向,其速度误差均<1 mm/s,与GPS精度相当,钟差预报精度相比于GPS较差,在100 ns左右;GEO卫星径向RMS均优于2 m,三维RMS一般在5~10 m;MEO和IGSO卫星的广播星历精度与GPS相当,径向RMS一般优于0.5 m,三维RMS均优于5 m,大部分优于2 m。     

基于全球电离层模型的静态GPS测量成果分析

为研究全球电离层模型(GIM)和精密星历对GPS测量控制网成果的影响,以阜新市城市GPS控制网为例展开相关研究。利用Trimble Total Control(TTC)软件对时段长度从10~360min不等的观测数据进行处理。数据处理时采用CODE的全球电离层模型,以及广播星历/精密星历。实践证明,全球电离层模型的引入可显著地提高精度,卫星轨道的影响可以忽略不计。     

基于时间序列的快速卫星钟差短期预报研究

卫星钟差预报在实时高精度的导航定位中起着重要的作用。为提高GPS实时精密单点定位的精度,需要有实时的、高精度的卫星钟差预报。利用时间序列系统理论与灰色模型对快速卫星钟差进行了短期预报。结果表明,基于时间序列预报模型的预测精度优于灰色模型,它对超快速星历的预报精度与IGS产品中的IGU超快速星历本身的精度相当。Rb钟的精度和稳定性优于Cs钟。     

广播星历与精密星历对GPS基线解算和网平差的影响

在分析广播星历和精密星历的精度基础上,以40条基线长度为0.9 ～78 km的GPS工程为例,利用TGO软件分别选用广播星历和精密星历对其进行解算,并对两种星历解算得到的基线向量分别用Cosa GPS处理软件进行网平差,通过对基线解算和三维平差结果的对比分析,得出了一些有益的结论.     

矿山近井点测量精密单点定位技术研究

针对传统测量方式布设近井点成本高、精度不统一等问题,提出利用IGS提供的精密轨道和星历产品,采用精密单点定位PPP技术建立近井点。为确定PPP技术的定位精度和收敛时间,分别使用Bernese 5.0软件和CSRS PPP软件解算2个IGS站和2个实测GPS观测数据。结果表明:精密单点定位的收敛时间约为30 min,定位精度达到厘米级;利用PPP技术测量某矿区的12个近井点,观测时间为2 h,使用Bernese 5.0软件解算,并将其与CORS-RTK测量、静态相对定位测量和导线测量坐标比较,点位精度优于5 cm,证明静态PPP技术可应用于近井点测量。     

精密单点定位精度分析

利用武汉大学自主研发的精密单点软件Trip对试验区7个像控点,5个国家等级三角点GPS数据进行处理,比较了IGS以及CODE公布的30s间隔的精密钟差数据处理的结果,同时比较了分别采用快速星历和最终星历进行数据处理的结果,并将精密单点定位解算结果与差分定位结果、国家三角点作比较分析。     

滑动式Lagrange高低阶组合法在GPS精密星历插值中的应用

采用滑动式Lagrange多项式插值法进行GPS精密星历插值,能够很好地保证插值的精度,但这种方法需要利用相邻时段的精密星历数据进行拼接,再对插值区间边缘进行插值。当仅有一天的精密星历数据而不能进行数据拼接时,这种方法的应用受到限制。针对这种情况,该文提出滑动式Lagrange高低阶组合的插值方法,以提高插值区间边缘的插值精度及稳定度,结果表明,采用该插值方法在插值区间边缘也能获得毫米级的插值精度。