GPS民用广播星历中ISC参数精度分析及其对导航定位的影响

2005年起发射的GPS Block IIR-M卫星在L2频率上新增了L2C民用信号,2010年起发射的Block IIF卫星新增了L5频率及L5I、L5Q两种民用信号。为此,GPS民用广播星历在原有时间群延迟(TGD)参数的基础上,新增了ISC_(C/A)、ISC_(L2C)、ISC_(L5I)及ISC_(L5Q)4种ISC(inter-signal correction)参数,以服务GPS实时导航定位用户。本文给出了ISC参数在GPS单/双频定位中的改正方法、利用不同机构提供的后处理差分码偏差(DCB)产品评估了ISC参数的实际精度、研究了ISC参数对GPS民用导航定位精度的影响。在明确TGD、ISC和DCB 3类参数之间区别与联系的基础上,本文研究表明:GPS广播的ISC_(C/A)参数精度可达0.2ns,TGD、ISCL2C及ISCL5Q参数精度可达0.5ns;以2014年连续11d全球12个MGEX(multi-GNSS experiment)站为例,经由ISC参数改正后,GPS L2C单频标准单点定位(SPP)的位置解精度提高了30.6%,L1C/A+L2C双频SPP的位置解精度提高了12.2%,该精度与L1P(Y)+L2P(Y)消电离层组合SPP的位置解精度相当。     

GPS现代化信号体制与系统裕量分析

为了加强全球定位系统（GPS）对美军现代化战争的支撑作用、保持其在全球民用导航领域中的领先地位，美国提出了GPS现代化计划。本文总结了GPS现代化信号体制下，新增民码L2C、L5、L1C以及军码M码的特点以及新导航电文的变化。通过理论分析GPS现代化体制下系统裕量的改善状况，说明GPS现代化以后，广播新导航电文，干扰容限将提高8～9dB，系统抗干扰性能将得到较大提升，特别是应用点波束增强技术，M码信号的抗干扰性能将得到很大提升。     

三星跟踪系统芯片接收机

台湾拓普康（Topcon）定位系统公司新近推出一款名为Paradigm G3 GPS芯片接收机，这种接收机可对GPS、GLONASS和Galileo卫星进行全球信号跟踪，它可接收GPS L1，L2和L5载波频率、C／A码和L2C民用码以及L1和L2频率的P码，它还可以接收GLONASS的L1及L2载波频率、L1及L2C／A码和P码，以及Galileo系统的L1、E1、E2、E5和E6信号。这种芯片接收机具有72个跟踪通道，以低功耗工作。它可用于测绘、建筑测量、商用测绘、民用工程测量、精准农业机械控制、陆基建筑物、摄影测绘和水文测量等工作。     

关于GPS L5导航电文的编码特点研究

GPS现代化的一个重要内容就是增设第三民用信号L5。简单介绍GPS现代化的近况,分析L1,L2导航电文编码的不足,着重对L5导航电文的编码特点进行详细介绍。     

产品信息

三星跟踪系统芯片接收机台湾拓普康(Topcon)定位系统公司新近推出一款名为Paradigm G3 GPS芯片接收机,这种接收机可对GPS、GLONASS和Galileo卫星进行全球信号跟踪,它可接收GPS L1,L2和L5载波频率、C/A码和L2C民用码以及L1和L2频率的P码,它还可以接收GLONASS的L1及L2载波频率、L     

GPS现代化重大进展——GPSL5和L3频率的发射

由于技术原因，原定于2005年发射的GPS现代化ⅡF卫星系列延误了好长时间，现在终于在2009年3月24日成功发射了一颗GPS现代化中属于ⅡR卫星系列的ⅡR20-（M）卫星，它具有发射L1，L2，L3，L5频道信号的功能，是GPS现代化走向发播三个民用频率（L1，L2，LS）的第一步，是GPS现代化进程的一个里程碑。而对这一GPS卫星还首次检测到它在发射L3频道信号，据有关资料，它是为安装在GPS上的，用于发现核爆炸或其他高能量红外辐射事件的核爆炸侦察系统（NDS）平台提供通讯联系。     

徕卡测量系统公司发布面向测量应用和参考站网络的GNSS新技术

2006年4月4日，瑞士徕卡测量系统股份有限公司发布了三种新型传感器，进一步丰富了GPS产品系列，其中包括适合于测量应用的Leica GX1230GG和Leica ATX1230 GG双星系统传感器，以及适合于参考站网络的GRX1200 GG Pro双星系统传感器。最新超高精度的GNSS（全球导航卫星系统）测量引擎，既支持GPS L2C信号，也支持GLONASS卫星。徕卡GNSS解决方案的用户将能接收到比单独GPS系统多达一倍的卫星信号，从而马上受益。此外，它还能够跟踪到各种未来的GNSS信号，例如GPSL5信号和伽利略卫星信号，保证用户的投资回报。     

可跟踪L2C信号的RTK GPS接收机

美国加州的Trimble导航定位公司在该公司5800和5700型RTK GPS系列接收机专业版的基础上，最近又推出了Trimble R8和R7型24通道RTK GPS接收机，这两种接收机可以跟踪新的民用信号(L2C)。Trimble R8型接收机具有可使该装置起到移动漫游作用的集成天线，而R7型接收机则装有有分立的天线和接收机，     

全球定位系统的新进展(讲座) 第2讲 导航电文新增参数及相应的算法——从导航电文的变化看GPS系统的进展

介绍了GPS现代化实施后调制在L2C码和L5码上的导航电文CNAV中地球定向参数EOP、卫星导航定位系统之间的时间差参数GGTO、微分改正参数DC和卫星星历参数等新增的参数,以及这些参数相应的算法。     

GPS现代化和Galileo运行准备的进展

根据2002～2004年这3年在美国举行的全球导航卫星系统的国际会议(CNSS,ION2002,ION2003,ION2004)将有关GPS现代化和Galileo试验卫生发展前的最新进展的有关内容作一综合介绍.介绍GPS现代化在美国军事方面和在民用方面考虑的主要内容;GPS现代化的计划进程及其进展;美国为了抗扰而发展了多种GPS信号重构的技术,确保在某些特定区域的美军能够正常使用GPS而不受影响,而在同一区域与美军对立的一方既不能使用民用GPS信号,也不能使用GPS的军码,至于在该特定区域以外的民间GPS用户,则依然能够正常使用GPS;此外,还介绍GPS空基和陆基的增强系统,重点介绍由美国大地测量局(NGS)主持运行的GPS陆基增强系统(COPS).第2部分介绍Galileo的运行准备工作,包括Galileo卫星空间构形的调整,卫星信号和电文格式的调整,Galileo时间尺度和钟差的调整,以及Galileo发布运输导航安全性数据的调整等.     

Galileo系统指标和导航信号结构

介绍了Galileo系统的工作指标、载波频率、信号体制和导航数据格式；并与GPS、GLONASS系统进行了比对研究，对于设计我国自主卫星导航系统具有参考价值。     

北斗B1C、B2a信号非理想性分析及接收约束建议

卫星导航信号的非理想性会导致不同接收机之间出现测距偏差,是影响卫星导航系统服务精度和完好性的重要因素。首先,针对北斗系统B1C、B2a新体制信号的非理想性进行分析,利用大口径天线采集了全部北斗三号在轨卫星播发的B1C、B2a信号（共27颗卫星）,评估了不同接收带宽、码鉴相间距下测距偏差的大小与变化特点;然后,以双频多星座星基增强服务应用为例,分析了两个信号在相应接收机中的设计约束条件。研究结果发现,在接收机常用的参数范围内,B1C、B2a信号非理想性引入的测距偏差分别不超过0.68 m、0.44 m;在测距偏差小于0.1 m的性能约束下,B1C、B2a信号可用的约束条件参数范围优于国际民航标准草案中的相关要求。     

基于模糊度中误差的GPS信号第三民用频率L5的选取研究

从模糊度参数标准中误差角度出发讨论信号L5频率的选取问题,在双频观测资料模糊度参数估计基础上,研究三频观测资料模糊度参数估计,并进行模糊度参数标准中误差确定、讨论信号频率与模糊度标准中误差之间的关系,最后提出新的民用频率取值范围的建议。为今后的GALILEO系统、其他导航系统等信号频率选取提供一种思路和借鉴。     

“北斗二号”导航定位系统与GPS伪距单点定位性能对比研究

对GPS系统、北斗二号系统以及GPS/北斗组合系统伪距单点定位的关键技术进行研究,分析了3种导航系统的DOP值。单一系统随卫星高度角的增加,DOP值增大,定位精度下降。GPS伪距单点定位的精度达到2 m,北斗伪距单点定位的精度在5 m以内,GPS/北斗联合定位的精度和GPS相差不大。     

GPS车载导航定位技术研究

介绍车载导航定位系统的组成,比较几种导航方法的优缺点,得出几种较为合理、精度较高的组合定位方法.GPS卫星信号所包含的定位信息有其特定的格式,通过编写程序将其中所需的定位信息提取出来,并利用七参数转换方法将GPS定位系统应用的WGS-84坐标系转换成国家大地坐标系.通过车载导航试验实例分析表明,利用最短距离投影法得到的电子地图精度较高.     

Galileo系统组合观测值研究

伽利略系统(Galileo)是由欧洲独立研制开发的新一代全球卫星导航定位系统,该系统于2002年3月26日正式启动,是一个能够提供高精度的全球定位服务的完全民用系统。随着Galileo系统的建成、完全运行和GPS的现代化,人们用来导航、定位和授时的载波频率增加到7个。为了更好利用Galileo系统的4个频率的载波,有效地削弱电离层延迟等多种测量误差的影响,更快地确定整周模糊度,从而提高定位精度和可靠性,本文主要讨论了Galileo系统的观测值方程的表达式,非差组合观测值的定义、双差组合观测值的定义及相应的组合标准。     

北斗卫星导航系统动态定位精度测试与分析

随着北斗卫星导航系统的建设与发展推动全球卫星导航事业在民航的发展。介绍了卫星导航系统的定位误差通过与作为真值数据的组合导航定位数据进行比较仿真分析了实测数据下精度因子与可见星数目的占比分布北斗卫星导航系统在低海拔平原地区和高海拔山脉地区均可以提供实时导航定位服务且定位结果均符合《北斗卫星导航系统公开服务性能规范》标准,满足用户的定位要求。      

Identification of GPS positioning solutions deteriorated by signal degradations using a fuzzy inference system

The accuracy of GPS positioning based on pseudorange measurements under signal degradation environments is limited by poor satellite geometry and signal distortions due to diffraction and multipath. As a result, the GPS position solutions could become unreliable. Those deteriorated solutions should be identified and not used for navigation. For that purpose, methods for reliable identification of deteriorated GPS positioning solutions from a navigation receiver should be developed. In this paper, a fuzzy inference system is proposed to classify the quality of GPS positioning solutions. The input for the system includes the signal quality evaluated by the difference between the measured and expected carrier-to-noise density ratio (C/N0) and the satellites geometry strength evaluated by the dilution of precision (DOP) number. The proposed fuzzy inference system is developed based on the human knowledge and understanding of the problem under consideration and is further optimized using data acquired from the field. The test results indicate that the proposed method can be used for reliable identification of deteriorated GPS position solutions affected by signal degradations.     

北斗三号空间信号测距误差评估与对比分析

北斗三号作为我国自主建设的全球卫星导航系统,其本身性能水平以及与其他卫星导航系统的性能对比情况,对后续推广应用具有重要影响。为此,本文以空间信号测距误差（signal-in-space range error,SISRE）作为系统关键性能指标,以GFZ提供的多系统精密轨道钟差作为标准,给出了卫星轨道、卫星钟差、SISRE的比对评估方法,并以2020年1—3月共3个月的实测数据,验证了北斗三号相对北斗二号的精度改进情况,并重点分析了北斗三号与GPS、Galileo、GLONASS之间的性能对比关系。结果表明：无论是卫星轨道还是卫星钟差,北斗三号的精度水平相对北斗二号都有了明显提高;北斗三号卫星轨道在R、T、N方向精度分别达到0.07、0.30、0.26 m,在4个全球系统中处于最优水平;卫星钟差精度达到1.83 ns,基本与GPS系统持平,优于GLONASS,但还略差于Galileo;在空间信号测距误差方面,如果仅考虑轨道误差,北斗三号SISRE（orb）平均达到0.08 m,紧随其后,Galileo达到0.26 m,GPS达到0.57 m,GLONASS达到0.98 m。如果综合考虑轨道和钟差误差,北斗三号SISRE平均达到0.50 m,稍逊于Galileo的0.38 m,略优于GPS的0.58 m,明显好于GLONASS的2.35 m。