GNSS超快速网络RTK算法及精度分析

针对GNSS数据解算流程和GPS/BDS/GLONASS多系统网络RTK定位算法,利用C#、C++编程开发GNSS超快速网络RTK解算软件,该软件可在短时间内快速解算用户三维坐标。以地形复杂、主要为山区的广西河池为实验对象,选取广西8个CORS站作为基准站参与计算,采用超快速解算软件解算6个流动站3天不同观测时长的实测数据,并与TBC+COSA_GPS软件作对比分析,结果表明:在流动站观测时长为30 min以内,超快速软件比TBC+COSA_GPS软件解算的坐标值与真值符合较好;当流动站观测时长达到45 min后,超快速软件的解算精度在平面上优于±3 cm,高程上优于±5 cm,但TBC+COSA_GPS软件在各观测时长的解算精度较为稳定。     

RTK测量若干问题探析

RTK测量是目前应用最广泛的GNSS测量模式。分析研究了RTK测量的坐标转换、基准站的架设点选择、基准站已知坐标的输入等问题。此研究对RTK测量工作具有一定的参考和指导作用。     

大规模GNSS基准站网坐标解算方法研究

针对数千个大规模GNSS基准站网基准坐标解算时面临的数据处理和整网平差难题,本文提出一种大规模GNSS基准站网坐标解算方法,从全球框架站点选取、基准站网子网划分、基站单日数据处理和全球整网平差计算4个方面进行了阐述,最后对解算结果进行内符合和外符合精度评估.结果表明,该方法支持3000站以上的基准坐标解算,解算结果外符合精度南北和东西方向RMSE优于3mm,高程RMSE优于6mm,解算精度相比IGS(国际GNSS服务组织)各分析中心属于中上水平.     

基于HNGICS的GNSS郑汴洛地面沉降监测技术

应用河南省地质信息连续采集运行系统(HNGICS)开展郑汴洛地区的全球卫星导航系统(GNSS)地面沉降监测.监测网采用三级布设:一级网采用HNGICS基准站,作为监测基准网;二级网为地面沉降监测的基本网,采用B级GPS观测;三级网为地面沉降变形的监测网,采用C级GPS观测.利用GAMIT精密解算软件进行基线解算,获得高精度大地高数据,从而监测地面沉降的变化.将监测结果与水准监测资料对比,证实GNSS监测网的布设、外业观测和内业数据处理等方案可行,可为郑汴洛地区地面沉降和地裂缝的解释和减灾提供数据支持.     

区域单频GNSS用户经验电离层模型修正效果评估

模型修正是单频GNSS削弱电离层影响的主要手段之一,其修正效果一直备受人们关注。文章基于10个GNSS基准站2002、2004年88天实测双频数据,构建了反映电离层修正效果的修正指数CI（Correction Index）,定量地分析了三个常用经验电离层模型（Klobuehar,NeQuick,IRI2007）在中国大陆区域的修正效果,最后指出针对单频GNSS用户而言,IRI2007在中国区域的修正效果是最佳的。     

基于CORS站的中国大陆地区大气负荷形变特征研究

基于月值的大气压变化的球谐函数模型和全球卫星导航系统(GNSS)基准站实测数据,提出了一种数据处理策略,并建立了一种大气压变化与地壳形变相关性模型.基于此,对中国大陆地区大气负荷的形变特征和变化规律进行了研究.分析了中国大陆地区大气荷载响应特征,可知大气质量变化主要影响我国的西北地区、华东东北部、华北东部,量级可达20 mm左右,其次是东北地区和华北北部,量级约为13 mm左右.对不同区域GNSS基准站垂向序列进行大气荷载修正,发现西北干旱地区主要受大气负荷形变影响,经大气负荷修正后的振幅波动较为平滑;而川滇和青藏高原地区在修正后振幅变大,表明此区域受构造运动和水迁徙负荷影响较为严重.基于GNSS台站进行了大气压变化与地壳形变相关性分析,可知当大气荷载同等变化时,华中地区、川滇地区和华东北部靠近沿海地区产生形变程度较大.     

基于Anubis的多星多频GNSS数据 质量检查与可视化分析

介绍了一款名为Anubis的多星多频GNSS数据质量检查软件。在Linux环境下利用shell脚本对Anubis进行功能扩展,可自动对批量的多星多频GNSS数据进行质量检查并生成可视化视图,提高了Anubis的便利性、易用性。     

利用GAMIT软件反演连云港可降水量的实验研究

利用GPS信号穿过大气受到折射而产生的延迟来探测大气中的水汽含量,是具有良好前景的大气可降水量预测方法。探讨了利用GAMIT软件反演大气可降水量的原理、方法及数据处理过程,结合淮海工学院CORS基准站的连续观测资料和IGS站数据,对比分析了GAMIT软件反演与探空计算的大气可降水量。结果表明,利用GAMIT软件反演的连云港大气可降水量具有较高的精度。     

顾及GNSS水汽分布特性和站间距离的优化IDW插值方法

针对大气可降水量(Precipitable Water Vapor, PWV)精细化过程中插值算法的选取,本文系统性地分析了线性插值三角网法、克里金插值法、空间反距离(Inverse Distance Weighting, IDW)插值法3种方法,并提出了顾及GNSS水汽特性和站间距离的优化IDW插值方法.该方法通过分析GNSS站点距离与大气水汽分布特性对插值结果的影响,进而对插值参数进行优化,使插值结果靠近高精度的观测值.利用2017年5—7月徐州连续运行参考站的GNSS实测数据与探空站数据对该方法进行分析,实验结果表明：顾及GNSS水汽特性和站间距离的优化IDW插值方法的标准差、平均绝对误差、平均相对误差、均方根误差都要低于其他3种经典插值方法,其中均方根误差分别降低了14.88%、15.70%、4.12%.此外,本文分析了暴雨天气下不同插值算法重构高分辨率大气水汽分布图的能力,发现采用优化IDW插值方法能够显著减小采样站点分布不均及降水量激增造成的插值误差.这表明优化方法有助于重构局部地区稀疏GNSS站网的高分辨率大气水汽分布图,改进监测能力.     

云南省新一代大地坐标基准设计方案探讨

随着现代空间定位技术的发展,现有地方大地坐标基准存在诸多问题,亟需在省级层面建设统一的现代省级大地坐标基准。分析了云南省大地坐标基准成果的现状,在充分利用已有的资源基础上,对云南新一代大地坐标基准建设方案进行了探讨。设计的大地坐标框架网由CORS控制网和GNSS控制网组成,投入费用少,可在较短时间内完成地方坐标基准建设,对全面推广使用CGCS 2000有现实的意义。     

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。     

利用ERA5资料进行桂林地区GNSS水汽反演精度分析

由于桂林地区地基GNSS站并未配置气象传感器,致使大量GNSS观测数据无法在大气水汽(PWV)监测中发挥作用.针对这一情况,本文将欧洲中期天气预报中心(ECMWF)最新发布的ERA5再分析资料中测站处的气压和温度气象数据加入到GNSS水汽反演中,并将反演结果与利用地面气象站反演的GNSS水汽做对比,以此评估ERA5在桂...     

大连市声环境质量研究

搜集大连市声环境质量现状相关数据,并与辽宁省各市声环境质量状况进行对比.根据2002年-2006年大连市声环境质量的监测数据,使用DPS统计软件中的灰色预测方法,采用两次残差修正GM（1,1）对2014年前声环境质量进行预测,对结果进行分析,客观地认识和了解大连市声环境质量的变化,为改善大连市声环境质量、加快大连市宜居城市的建设提供理论依据.     

应用软件质量模型的建立与研究

在分析了软件质量模型的基础上 ,提出了在根据应用软件不同环境的基础上建立实用的软件质量模型的方法 ,并定性研究了软件质量模型中目标及属性的测定方法。     

高灵敏度GNSS接收机频率合成器设计

为了提高全球卫星导航定位系统(GNSS)接收机的灵敏度,设计低相位噪声的小数频率合成器.通过分析灵敏度与相位噪声的关系,提出新的实现方案.该方案利用品质因数增强型可变电容减小压控振荡器(VCO)相位噪声,基于CMOS双D触发器单元的多模分频器和尾电流滤波的预分频降低带内相位噪声,充、放电流自校正且互补开关切换的电荷泵和带随机化抖动的Σ Δ调制器抑制杂散.该电路在0-18 μm CMOS工艺上实现.测试结果表明：提出的频率合成器能够接收所有的GNSS信号,输出的频率调谐范围达到58%,VCO增益变化小于±21%,当偏移频率为1 MHz时, 本振(LO)相位噪声低于-121 dB,最大功耗为117 mW.提出的小数频率合成器,已成功应用于高灵敏度GNSS接收机中,在GPS模式下灵敏度达到-157 dBm.     

A novel satellite-equipped receiver for autonomous monitoring of GNSS navigation signal quality

Global navigation satellite system (GNSS) comes with potential unavoidable application risks such as the sudden distortion or failure of navigation signals because its satellites are generally operated until failure. In order to solve the problems associated with these risks, receiver autonomous integrity monitoring (RAIM) and ground-based signal quality monitoring stations are widely used. Although these technologies can protect the user from the risks, they are expensive and have limited region coverage. Autonomous monitoring of satellite signal quality is an effective method to eliminate these shortcomings of the RAIM and ground-based signal quality monitoring stations; thus, a new navigation signal quality monitoring receiver which can be equipped on the satellite platform of GNSS is proposed in this paper. Because this satellite-equipped receiver is tightly coupled with navigation payload, the system architecture and its preliminary design procedure are first introduced. In theory, code-tracking loop is able to provide accurate time delay estimation of received signals. However, because of the nonlinear characteristics of the navigation payload, the traditional code-tracking loop introduces errors. To eliminate these errors, the dummy massive parallel correlators (DMPC) technique is proposed. This technique can reconstruct the cross correlation function of a navigation signal with a high code phase resolution. Combining the DMPC and direct radio frequency (RF) sampling technology, the satellite-equipped receiver can calibrate the differential code bias (DCB) accurately. In the meantime, the abnormities and failures of navigation signal can also be monitored. Finally, the accuracy of DCB calibration and the performance of fault monitoring have been verified by practical test data and numerical simulation data, respectively. The results show that the accuracy of DCB calibration is less than 0.1 ns and the novel satellite-equipped receiver can monitor the signal quality effectively.     

四川省河流水质指标时序特性分析

为了全面掌握四川省主要河流12个典型监测站点的各水质指标值在水中的持续情况,了解水质指标的时序特性,对各水质指标进行污染特性分析和时序趋势性分析,并首次采用流量历时曲线模型的研究方法,对各个典型监测站点的水质指标进行季度历时曲线分析.通过对四川省主要河流各个典型站点水质指标特性分析,可以看出:水质特性分析综合反映了各个典型监测站点的水质情况,其中水质历时曲线模型能较好地、直观地反映河流中污染物持续历时状况.     

漓江流域水污染控制软件系统初步研究

结合漓江的水文和水质特点，综合利用数学建模、Visual Basic高级语言编程、AC-CESS数据库技术、图形图像处理技术，初步开发了漓江流域水污染控制软件系统，该软件系统包括电子地图平台、水质模拟模块和水环境容量计算模块，针对中小型河流的特点，选择Streeter-Phelps模型微分式的托曼（Thomas）修正式，建立了漓江水质模型．水环境容量的计算同时考虑稀释、迁移和净化作用，该软件系统可为漓江流域水污染控制规划、决策、设计提供科学合理的依据，对其他流域的水污染控制提供借鉴，尽管软件功能尚显单一，但由于该系统提供了可自由拓展的接口，因此可根据实际需要随时添加相应的模块，使该软件系统在实际应用过程中不断得以完善，可极大提高流域水污染控制的效率和管理水平。     

A Multi-Vehicle Cooperative Localization Method Based on Belief Propagation in Satellite Denied Environment

The global navigation satellite system (GNSS) is currently being used extensively in the navigation system of vehicles. However, the GNSS signal will be faded or blocked in complex road environments, which will lead to a decrease in positioning accuracy. Owing to the higher-precision synchronization provided in the sixth generation (6G) network, the errors of ranging-based positioning technologies can be effectively reduced. At the same time, the use of terahertz in 6G allows excellent resolution of range and angle, which offers unique opportunities for multi-vehicle cooperative localization in a GNSS denied environment. This paper introduces a multi-vehicle cooperative localization method. In the proposed method, the location estimations of vehicles are derived by utilizing inertial measurement and then corrected by exchanging the beliefs with adjacent vehicles and roadside units. The multi-vehicle cooperative localization problem is represented using a factor graph. An iterative algorithm based on belief propagation is applied to perform the inference over the factor graph. The results demonstrate that our proposed method can offer a considerable capability enhancement on localization accuracy.