高精度GPS差分定位技术比较研究

为了消除定位过程中误差带来的影响,介绍了高精度GPS差分定位技术的基本原理、定位精度、系统类型和处理方式,在此基础上分别对位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分和载波相位差分四种不同高精度GPS差分定位技术的原理和算法进行了详细介绍,并进一步总结分析其优缺点,提出了今后将不同高精度GPS差分定位技术融入手机定位的研究方向。     

差分GPS定位

本文简要介绍了差分ＧＰＳ定位技术出现的背景，扼要阐明了四类差分ＧＰＳ的定位原因：位置差分，伪距差分，相位平滑伪距差分，载波相位差分。     

增强罗兰系统差分技术研究

增强罗兰系统中,电波传播误差是影响定位/授时精度的主要因素。在分析罗兰C定位误差基础上,阐述了采用差分罗兰提高局部区域性能的基本原理及其系统组成,详细论述了差分修正量生成、基于罗兰数据通道（LDC）的差分电文发播、差分电文设计以及用户差分处理的技术实现途径,并通过试验验证了差分罗兰技术体制和性能提升效果,为增强罗兰系统工程应用奠定技术基础。     

基于北斗卫星导航系统的差分定位技术性能分析

针对目前高精度定位的应用需求，本文分析了卫星导航系统的差分定位技术，重点研究了差分技术原理，并在此基础上建立了伪距差分和载波相位差分的模型，搭建了动态跑车试验平台，在动态环境下对不同定位模式的定位精度进行了分析。试验结果表明，伪距差分定位精度优于 2m( 2σ )，载波相位差分定位精度优于 0.04m( 2σ)，载波相位差分技术可满足高精度定位的需求，具有很大的工程应用价值。     

基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统研究

超宽带UWB定位技术在受到电磁干扰、NLOS等情况影响时,实际定位环境变得复杂,造成实际定位精度不高、定位稳定性差。通过借鉴差分GPS技术,以TDOA-UWB室内定位技术为基础,提出差分UWB定位算法。同时结合权重滑动平均法,研究并提出基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统,以Hainan EVK 2.0系统作为实验平台进行相关的测试实验。实验结果表明,基于TDOA算法的差分UWB室内定位系统能有效提高定位精度和定位稳定性,在受到外界干扰的情况下,定位误差整体降低23%。     

无人机应用GPS定位导航的升空试验分析

通过以电影经纬仪跟踪测量的无人机载ＧＰＳ动态试验及已知地面控制站精确位置坐标的地面ＧＰＳ静态试验，对ＧＰＳ及位置差分ＧＰＳ动态定位特性，定位误差分布进行了统计分析，并对ＧＰＳ定位误差的平稳性问题即定位误差短时漂移范围做了考察，获得了飞行试验数据及分析统计结果。这些结果为ＧＰＳ对与无人机定位与导航控制，在ＧＰＳ在组合导航中进行导航修正的算法设计及工程实现奠定了基础。     

浅析卫星导航接收机中的码伪距差分技术

简要论述了码伪距差分技术在卫星导航接收机中的优点，详细论述了码伪距差分定位算法模型，将码伪距差分定位与单点定位进行对比仿真，明显提高了卫星导航接收机的定位精度。     

GPS系统中差分定位技术分析

在GPS系统中,对于用户而言,主要利用其定位原理进行相关技术研究及应用研究,而常规的定位技术定位误差较大、精度及效率较低.因此对差分技术的研究就尤为重要,进一步为更精确的GPS接收机的研制也奠定了基础.     

基于差分进化算法的RFID定位

针对传统射频识别(RFID)定位过程繁琐,系统定位精确度低以及计算较为复杂的问题,提出一种利用差分进化(DE)算法优化RFID定位精确度的方法。该方法首先随机初始参考标签的位置坐标,通过接收信号强度(RSS)值计算出阅读器与标签之间的测量距离,再通过优化阅读器与参考标签和待测标签之间的距离误差,估计出离待测标签最近的位置坐标,最后与经典LANDMARC定位系统做比较。仿真结果表明,经典LANDMARC定位系统的平均定位误差为1.115 8 m,而利用差分进化算法优化后的系统平均定位误差为0.001 2 m,从而证明利用差分进化算法优化RFID定位的方法是有效的。     

基于差分信号强度的指纹室内定位算法

指纹定位以其低成本,高兼容性,高扩展性成为主流的室内定位技术。但是其依靠预先采集指纹强度的方式限定了其定位终端必须是采集信号的终端。这极大局限了指纹室内定位的应用场景。实验表明,不同终端之间在相同位置接收到相同接入点的信号可有5dBm-15dBm的误差。为了消去该误差对定位结果造成的影响,文中提出采用差分信号强度作为数据库指纹以计算定位结果。通过仿真,得到的结果表明这种定位方式明显提高了非采样终端的定位精度。     

北斗局域差分定位技术

针对北斗双星定位系统的有源定位方式,提出了北斗三星无源定位技术,但是北斗三星无源定位的精度不高,难以满足某些用户的要求。为此,借鉴GPS差分定位,介绍了一种可提高北斗无源定位精度的北斗局域差分技术,包括工作原理、被采用的原因和使用条件等。最后详细阐述了研制北斗无源局域差分定位设备的作用和意义。     

多基站GPS差分定位在航标遥测遥控中应用

为了提高航标遥测遥控系统中GPS单频伪距定位精度,提出多基站GPS差分伪距定位方法。该方法以单基站定位为基础,先通过单基站伪距改正数消除对流层、电离层的影响,再根据基站与测量站之间的距离关系建立基于距离的线性内插模型,从而得到综合改正数。利用综合改正数修正测量站的数据,提高了定位精度。实验结果表明,此方法能够有效地减少基站与测量站之间距离带来的误差,大大提高了航标遥测遥控的定位精度。     

Differential GPS positioning

The GPS satellite navigation system is capable of providing civil users with a horizontal positioning accuracy of 100 metres. As this is often inadequate for surveying or navigation, the differential GPS technique is used to improve positioning accuracy in a growing number of applications. The paper explains the differential GPS technique, outlines a typical differential GPS system and describes the procedure for computing position. In the latter part of the paper, the potential for the further development of differential GPS is reviewed and the applications described     

载波相位差分技术在车载导航中的应用

基于现阶段用户对高精度定位的需要,文章分析了三种常见的卫星导航定位方法。 对差分技术进行了重点研究。在对比分析之后,发现载波相位差分定位精度可以达到厘米级别的定位。将其运用在车载导航终端设备,开展试验后,对数据进行比对,得到车载导航的定位精度达到米级别,完全可以满足用户对高精度定位的需求,具有重大的应用价值。     

一种双频GPS天线设计

使用差分双频GPS定位技术可以实现厘米级定位精度,在此技术中GPS天线的相位中心稳定性是实现高精度定位的一个关键环节.利用仿真软件分析设计了一种缝隙耦合微带天线(ACMA),制作了试验天线,天线的测试结果表明,天线相位中心稳定性良好,可以满足差分双频GPS定位系统要求。     

基于单差正交模型的GNSS伪距差分定位技术

全球卫星导航(Global Navigation Satellite System,GNSS)的伪距差分定位由于不需要解算整周模糊度,即使是在载波差分定位技术广泛应用在高精度差分定位的当代,伪距差分定位在辅助载波差分定位等方面依旧具有研究的意义。本文介绍了一种基于单差正交模型的伪距差分定位技术。它可以避免双差伪距所带来的观测量强相关和对参考卫星过分依赖的缺点,同时消除钟差项的影响。实验结果表明,码差分在动态定位时可以实现分米级的定位精度,可以用于辅助载波差分定位的快速解算。     

基于联邦卡尔曼滤波算法的水面无人作业船导航精度研究

为了实现无人作业船的自动导航,搭建了以Trimble BD982 GNSS系统为核心的差分定位系统。通过试验及分析得出了该系统的定位精度。为了进一步提高系统的导航精度,引入了联邦卡尔曼滤波算法,设计了基于航向姿态参考系统(AHRS)与GPS结合导航模式的卡尔曼滤波器。通过仿真试验表明该滤波器能明显提升系统的导航精度。     

光载一机多天线远程GNSS差分监测系统

该文设计了一种光载一机多天线远程全球导航卫星系统(GNSS)差分监测系统。该系统利用微波光子链路远程采集多个远端天线接收的GNSS信号,并传输回本地端;然后在本地端借助高速光开关,以时分模式依次建立各远端信号与参考基准信号的载波相位双差模型方程,处理后实时获得高定位精度。实验中布设了10 km微波光子链路,3个远程监测点在E, N, U方向定位精度都达到毫米量级、实时响应时间低于10 ms。与传统一机单天线方案相比,该光载一机多天线GNSS差分监测系统在不降低定位精度的前提下,显著提升了监测/覆盖范围、实时监测/响应时间,以及大规模监测的性价比。因此,该系统在大型土建工程、自然环境大规模监测具有重要应用价值。