实时GPS精密卫星钟差估计及实时精密单点定位

研究了GPS实时精密卫星钟差的估计方法,并将实时钟差应用于实时精密单点定位。采用自编软件,依据全球均匀分布的IGS参考站实测数据,基于非差消电离层组合载波和伪距观测量实现了GPS实时精密卫星钟差估计。试验结果表明,自主估计的实时卫星钟差与IGS发布的最终精密钟差具有较好一致性,互差优于0.2ns;用于实时精密单点定位,能够获得静态定位1~2cm、仿动态定位厘米级精度。     

基于星间历元间差分的精密单点定位研究

为实现深远海潮汐动态变化信息的实时监测,在历元间差分模型基础上进行星间差分,设计并实现了基于星间历元间差分的精密单点定位算法。利用1Hz静、动态实测GPS数据验证结果表明,静态观测下X、Y、Z方向的历元坐标差均小于1cm,各坐标分量精度(RMS)优于0.16cm;海洋浮标低动态下,与成熟的GAMIT/TRACK软件解算结果比较,二者在X、Y、Z方向的坐标差较差均小于2cm,各坐标分量较差精度(RMS)优于0.5cm。     

基于StarFire星站差分GPS系统的精密静态解研究

针对StarFire星站差分GPS系统静态观测定位结果存在收敛和发散现象,提出了直接平均法、平均中位法和密度中位法以获取其精密静态解。平均中位法考虑了收敛和发散过程,其计算结果要优于直接平均法;但由于没有相应的收敛点和观测点定位模型,平均中位法获取的精密静态解存在一定的不确定性;基于观测值密度分布的密度中位法不需要确定收敛点和发散点,就能得到精密静态解。实例表明,当观测环境相对稳定,观测过程没有明显的收敛和发散现象时,直接平均法、平均中位法和密度中位法的精密静态解基本相同,密度中位法略优;当观测环境差,观测过程出现明显收敛和发散现象时,密度中位法最优,平均中位法次之。     

海洋测绘中精密单点定位精度适用性分析

目前IGS共提供6类精度和时效性不同的精密星历产品,为了验证不同精度和时效性的IGS精密星历产品在海洋测绘中的适用情况,使用6类不同的IGS精密星历产品,分别对固定点观测数据和海上浮动点观测数据进行精密单点定位解算,并对解算结果分别进行比对分析和统计。固定点比对结果表明,IGS和IGR精密星历精密单点定位解算在平面位置方向均能达到平均8厘米的外符合精度,IGU00至IGU18精密单点定位解算精度稍差,平面外符合精度在10～13cm,且精度随着发布时间的推迟而提高;PPP潮位的解算结果表明,从IGS至IGU18,高程方向的解算精度相当,和固定潮位站的数据相比,均方根差在16～18cm。     

迈向实时位置服务的精密单点定位技术

介绍近年来随着GNSS技术向大范围、高精度、动态实时定位服务技术迈进,精密单点定位技术研究在实时轨道钟差数据获取,非差模糊度固定技术及在线精密单点定位服务系统方面取得的研究进展。总结了这些领域新出现的主要技术、算法和相关产品,并展望了未来精密单点定位技术的发展方向。     

基于RTS的海上实时精密单点定位精度分析

组织实施了连续一周的渤海湾船载动态GPS定位试验,对BNC软件客户端接收的IGS实时数据流4种综合产品(IGC01、IGS01、IGS02和IGS03)的数据可用性和精度进行了验证;对基于RTS改正的船载实时精密单点定位的精度进行了分析。结果表明,4种RTS产品的数据可用率均在90%以上,其中IGS01的数据可用率最高为97.68%;以IGS最终精密星历和钟差产品为参考,4种RTS轨道产品在X、Y、Z方向的精度(RMS)均优于4cm,钟差产品的精度(STD)优于0.2ns;以采用IGS最终精密星历和钟差产品的事后PPP结果为参考,基于RTS的船载RTPPP的水平方向精度优于7cm,高程方向精度为12cm,三维位置精度约为15cm。     

GPS/GLONASS组合实时动态精密单点定位

针对传统模式下,单系统实时动态精密单点定位精度不高、受环境影响严重等缺点,研究了双系统实时动态精密单点定位的方法,基于非差无电离层组合载波和伪距观测量,依据拓展Kalman滤波进行参数估计,从多种情况进行了实时动态PPP的实验。实测数据解算实验表明,双系统定位较单系统有明显改善,其U、N、E方向收敛后RMS分别为0.224m、0.062m、0.102m,分别较单系统改善了42.9%、26.2%、69.6%,能够满足海上实时动态的厘米至分米级的定位需求。     

精密单点定位技术在海上工程中的应用

结合海上科研工程实践,对GPS精密单点定位模型及数据处理方法进行研究,并采取陆上静动态定位和海上动态定位试验进行了精密单点定位精度统计和分析。结果表明:在超出常规差分定位基线长度限制的广阔海域,采用精密单点定位技术可实现亚米级实时动态定位,为海上高精度实时动态定位应用提供了技术依据。     

基于多系统组合的PPP模糊度快速固定研究

探讨了组合多系统的精密单点定位(PPP),通过MGEX实测数据进行多系统PPP解算,分析了不同系统组合PPP定位精度和收敛速度,以及多系统组合对GPS模糊度首次固定时间的影响。实验结果表明,在静态和仿动态条件下,组合系统PPP的收敛速度和短时间定位精度明显优于单系统PPP,同时多系统组合PPP能够加快浮点模糊度收敛,缩短GPS PPP模糊度的首次固定时间。     

基于回归方程GPS单频精密单点定位算法

研究了单频GPS精密单点定位的算法,包括单频精密单点定位的回归方程及卡尔曼滤波用于单频精密单点定位,探讨卡尔曼滤波的观测方程和状态方程,给出了状态转移矩阵及系统噪声矩阵.通过算例验证了在1s采样率的情况下,定位达到了分米级的精度.     

精密单点定位的一种低动态解法

采用自适应选权滤波法,对低动态精密单点定位的解算方法进行研究,并编写了精密单点定位程序。通过合理选择自适应因子参数,对船载动态GPS测量数据进行了事后精密单点定位处理。结果表明:相对于经典卡尔曼滤波方法,采用自适应选权滤波法可大大提高低动态精密单点定位解的精度,X、Y、Z三个方向的RMS分别提高了79.9%、69.7%和92.0%。     

基于参考站改正信息的PPP实时水汽反演方法

常规精密单点定位实时反演水汽,存在精度低或稳定性差等问题,因此提出了一种基于参考站改正信息的PPP实时水汽反演方法。首先利用参考站的天顶对流层延迟解算观测值改正信息,然后对流动站共视卫星的观测值进行误差改正,利用IGU预报星历和钟差产品,采用PPP算法进行实时水汽反演。以中国香港HKSC为流动站,分别选取中国台湾TWTF和中国香港HKWS作为参考站,开展参考站辅助的PPP实时水汽反演试验。结果表明,分别以无线电探空数据和ECMWF数据为参考,本方法4个时段的平均标准差分别为1.9 mm和2.9 mm;相比基于IGU的常规PPP实时水汽反演方法,精度分别提升60%和51%。本方法参考站的选择不受距离限制,精度与使用IGS事后精密星历的PPP水汽反演基本一致,相比常规PPP和相对定位方式的实时水汽反演具有明显优势。     

北斗二代卫星导航系统定位精度分析方法研究

卫星导航系统的定位精度主要受观测量的精度和卫星的空间几何分布两方面的影响，GPS等相同轨道分布的卫星导航系统一般采用几何精度因子（GDOP）来分析定位精度。我国的北斗二代卫星导航系统是由三类异质卫星组成的混合星座导航系统，不同轨道卫星定轨误差不同，用户所得到的观测量精度也不相同，因此精密定位精度计算和分析时必须要考虑这种差异。引入了加权几何精度因子（WGDOP），利用模拟观测数据对北斗二代卫星导航系统的定位精度进行了分析。外部检核计算结果表明，精密定位计算时顾及观测量精度差异可进一步提高定位精度。     

海岛礁测量中精密单点定位优化解算方案研究

针对海岛礁测量实际作业中存在的问题,在精密单点定位的解算与分析基础上,研究了删除观测条件较差时段、缩短观测时间、快速星历替代事后精密星历、快速星历解算并缩短观测时间等几种精密单点定位解算的优化方法,并综合上述优化解算方法的优缺点,提出了两种具体的优化解算方案,实验表明所提方案能够进一步减轻作业人员的工作量,一定程度上满足海岛礁测量实际作业需要。     

北斗卫星导航系统定位精度分析

为了对北斗卫星导航系统单点定位精度进行分析,考虑到北斗星座中三种异质卫星对应的观测量精度不同,采用加权定位法进行解算,实测结果表明,系统水平定位精度优于5m,高程方向优于10m,东向方向定位精度最高,系统可以满足亚太区域导航需求。     

基于GNSS观测网的双差和非差解算结果比较分析

利用BERNESE软件双差定位模块与PANDA软件非差精密单点定位模块,处理了中国沿海GNSS观测网2009年120天~365天的数据资料,分别从外符合和内符合精度对结果进行比较分析。结果表明:BERNESE软件双差定位解算出的坐标精度要优于PANDA软件精密单点定位,但相差不大。     

VC、VB与FORTRAN的混合编程技术及其实现

在探讨高级编程语言之间混合编程技术的基础上,通过实例在Visual C 6．0、Visual Basic 6．0和Fortran Power Station4．0开发平台上演示了VC、VB和FORTRAN之间动态连接库(DLL)模式混合编程的实际应用,为使用不同开发平台的程序员和涉及知识产权保护的单位之间协作开发高质量的软件提供了技术途径。     

精密单点定位中双频GPS数据的周跳探测与修复

周跳的探测与修复，特别是小周跳的探测是实现GPS高精度实时定位的关键技术基础之一。分析了非差相位观测值线性组合模式，比较了几种周跳修复的方法，得出宽巷和电离层组合方法更适用于精密单点定位中双频GPS数据的周跳探测和修复。通过实例分析，证明该方法能够有效地探测并修复周跳。     

北斗伪距单点定位与差分定位结果精度分析

首先介绍了北斗伪距单点定位、伪距差分定位的基本原理和数学模型,然后根据自编程序,利用同济大学TJA站8天的数据进行计算及分析。结果显示:北斗伪距单点定位的精度平面方向上达到3.5m以内,高程方向优于8m,满足普通导航定位的需求。北斗差分定位的精度较伪距单点定位精度有了较大提高,其精度平面上达到1m以内,高程方向优于1.5m,能满足较高精度的需求。     

基于GPS精密单点定位技术的水深测量

首先阐述了水深测量的两种作业模式：传统人工验潮水深测量和GPS无验潮水深测量，对两种作业方式作了简单的比较。简要介绍了GPS精密单点定位（PPP）的基本原理，给出了GPS无验潮水深测量数学模型。然后，针对传统水深测量作业模式的弊端，提出采用GPS精密单点定位技术进行无验潮水深测量作业，并从静态和动态定位两个方面验证了PPP技术进行无验潮水深测量作业的可行性。