伪卫星增强GPS方法在变形监测中的应用研究

应用GPS对深开采的露天矿以及深山峡谷中的水库大坝进行变形监测,由于接收到的GPS卫星数目减少,导致GPS定位精度大大降低。采用伪卫星增强GPS的定位技术是解决这个问题的有效途径之一。提出GPS伪卫星组合测量新方法,建立组合观测量模型,开发减小伪卫星多路径效应的方法。基于实际的水电站观测数据分析伪卫星增强GPS提高定位精度的效果,给出GPS伪卫星组合定位的试验结果并验证所开发方法的有效性。     

基于伪卫星的改善GPS几何精度因子的研究

随着人们活动范围的日益扩大和周边环境的日益复杂,高精度GPS导航技术逐渐成为国内外研究的重点。GPS系统的定位精度在很大程度上取决于参与定位卫星的数目和几何布局,而几何精度因子(GDOP)正是衡量定位卫星几何布局优劣的量度。文章从几何精度因子着手,从理论上证明了伪卫星对GPS系统GDOP的改善,分析了伪卫星数量对GPS系统定位精度的影响。借助于仿真实验,结果表明,在GPS导航定位中,伪卫星能够显著增强卫星几何图形结构、提高测量精度、改善精度因子从而提高定位精度。     

数据缺失情况下BDS定位性能分析

针对观测数据的缺失会影响数据处理效果、降低定位精度的问题,该文为了探明缺失数据是如何影响定位,进行静态定位实验分析3类卫星对定位误差的影响,进行动态定位实验测试了在缺失数据的真实情况下北斗卫星系统的定位性能。静态实验结果表明,在伪距单点定位中缺失GEO卫星时三维点位精度下降了85%,在缺失IGSO时定位精度下降了43.8%,缺失MEO卫星时定位精度下降了6%,在载波相位定位中缺失3类卫星数据对定位精度虽然也有影响,但不如伪距定位的影响大。在动态实验中发现在无遮挡的环境中,BDS定位精度不受影响,且定位精度较高,可与GPS相媲美;在遮挡的环境中,GPS和BDS都出现了信号质量下降的情况,BDS数据缺失比GPS严重,缺失严重时定位出现较大的误差,结果不可靠。     

采用伪卫星增强GPS技术降低精度因子的研究

从定位精度因子着手,研究伪卫星数据的加入对GPS定位精度存在的影响,并以小东江坝山谷地域为试验区,计算三种GPS与伪卫星组合方案中精度因子的变化情况。研究结果表明,采用伪卫星增强GPS能够有效降低精度因子并提升精度。     

北斗/GPS组合伪距单点定位性能测试和分析

目的 讨论了北斗/GPS伪距单点定位联合解算的数学模型,并根据北京、武汉两地的北斗/GPS双系统实测数据,在多种模拟遮挡环境下将北斗/GPS联合解算结果与北斗、GPS单系统在可见卫星数、PDOP值、定位精度、定位可用性等方面进行了对比分析。结果表明,相对于单系统伪距单点定位,北斗/GPS组合定位大大增加了可见卫星数,减小了PDOP值,并在观测条件较差的环境下有效地改善了定位精度、显著提高系统定位可用性。     

城市环境下GPS/BDS融合伪距定位性能分析

观测环境的优劣对卫星定位结果有着显著影响,城市环境信号遮挡强、多路径效应明显,导致定位连续性差、可靠性低。文中讨论GPS/BDS时空系统统一以及融合解算中伪距定位数学模型,利用香港地区城市环境实测数据对GPS/BDS双系统融合伪距定位结果与GPS、BDS单系统在可见卫星数、PDOP值、定位连续性、可靠性等方面进行比较分析。结果表明:多系统融合伪距定位相比单系统增加可见卫星数,减小PDOP值,明显改善城市环境定位连续性,小幅度提高定位精度。     

伪卫星对GPS定位精度的影响

从垂直方向的定位精度和相对定位精度两方面分析了伪卫星对GPS定位精度的影响,从理论上论证了采用伪卫星,能有效提升GPS伪卫星组合系统的垂直方向定位精度。在引入伪卫星后,接收机观测到的卫星数增多,GDOP值变小。RGDOP值也变小,定位精度变高。     

不同截止高度角GPS/BDS组合伪距差分定位性能分析

针对在不同截止卫星高度角时,GPS,BDS,GPS/BDS系统间伪距差分定位精度的差异,文中对多系统融合伪距差分定位的数学模型方法进行研究。以香港CORS站6.9km和34.0km的两条基线为例,在截止卫星高度角10°、20°、30°、40°的情况下,进行GPS,BDS,GPS/BDS伪距差分基线解算。结果表明,与34.0km基线相比,6.9km基线伪距差分定位具有更高的精度,在不同截止高度角下,GPS/BDS组合系统在E,N,U方向的定位精度都优于单GPS,BDS系统,且定位结果更加稳定,特别在截止高度角为40°的极端条件下,GPS/BDS组合伪距差分定位精度仍能达到m级左右。     

北极地区BDS-3伪距单点定位精度分析

针对北斗三号卫星导航系统（BDS-3）在北极地区的定位性能,本文基于METG站和SOD3站分析了北极地区BDS-3的卫星可见数、PDOP 值、单频和双频伪距单点定位精度.经研究发现,北极地区BDS-3卫星可见数和 PDOP 值与GPS卫星一致,B1I频率与B3I频率伪距单点定位精度相当,相比于GPS卫星L1频率伪距单点定位精度略差,B1I／B3I频率组合下的伪距单点定位精度低于任一单频伪距单点定位精度,并且相比于GPS卫星L1／L2频率组合下的伪距单点定位精度略差.      

GPS/GLONASS组合单点定位及精度分析

介绍了基于广播星历的GPS/GLONASS组合导航单点定位的数学模型,分析了组合导航的技术难点。在GPS伪距法单点定位的基础上进行组合导航定位,其中GLONASS卫星坐标运用四阶龙格—库塔(Runge-Kutta)数值积分方法求得,利用一种新的不需要进行轨道拟合的编程方法来进行计算。以IGS跟踪站提供的观测数据为例,分别采用GPS、GLO-NASS和GPS/GLONASS三种方式组合进行伪距法单点定位,同时比较分析了不同权重选择对组合定位精度的影响。     

减小伪卫星多路径效应误差的试验研究

伪卫星定位技术可以补偿GPS系统本身一些先天不足，然而GPS和伪卫星组合进行定位又带来了新的误差源，伪卫星多路径效应就是误差源之一。针对多路径的产生原理及特点，在经典最小二乘理论的基础上，推求稳健最小二乘估计的权函数，并结合实际观测数据验证了稳健最小二乘法消除多路径误差的有效性。     

GNSS地面测试环境中关于影响站址选择因素的考虑

卫星导航产品在投入正式运行之前需要在地面上对其进行测试和校准,因此需要在地面建立模拟天上GPS卫星星座的测试环境,并通过修建伪卫星发射塔来发射类GPS卫星信号。测试环境中关于伪卫星发射塔站址选择问题是一个值得关注的硬件建设环节,它直接影响了系统的运行性能,本文通过对五个影响站址选择的因素进行论述,详细地说明了它们各自的影响特征,给出了相应的结论。     

伪卫星技术及其应用

简要介绍了伪卫星的基本概念及其作用,详细论述了伪卫星增强GPS系统,独立的伪卫星导航定位系统,基于伪卫星的逆向定位系统等三种工作模式,并对伪卫星应用的主要技术问题及解决思路进行了分析。     

An integer ambiguity resolution procedure for GPS/pseudolite/INS integration

In order to achieve a precise positioning solution from GPS, the carrier-phase measurements with correctly resolved integer ambiguities must be used. Based on the integration of GPS with pseudolites and Inertial Navigation Systems (INS), this paper proposes an effective procedure for single-frequency carrier-phase integer ambiguity resolution. With the inclusion of pseudolites and INS measurements, the proposed procedure can speed up the ambiguity resolution process and increase the reliability of the resolved ambiguities. In addition, a recently developed ambiguity validation test, and a stochastic modelling scheme (based on-line covariance matrix estimation) are adapted to enhance the quality of ambiguity resolution. The results of simulation studies and field experiments indicate that the proposed procedure indeed improves the performance of single-frequency ambiguity resolution in terms of both reliability and time-to-fix-ambiguity.     

网型结构对GPS定位精度的影响

GPS观测实践证明GPS的网型结构对GPS定位精度具有显著的影响,为了弄清网型结构与GPS定位精度间的关系,在鲁西北平原建立了高精度的专用实验网,专用实验网的三维坐标借助精密电子全站仪和精密水准仪获得.在专用试验网上,通过不同的组网形式,对GPS定位精度进行了对比试验,初步摸清了网型结构对GPS定位精度的影响规律.     

地基增强系统发展及应用

从GNSS定位原理出发,总结了GNSS定位误差的来源,并以GPS为例介绍了WAAS、LAAS、JPALS、CORS、伪卫星、LOCATA等几种增强系统及独立定位系统,指出了各个系统的优缺点和仍需解决的问题以及系统的应用领域,为北斗的地基增强系统建设提供参考。     

GPS常用水准方法研究及精度分析

GPS全球定位系统是随着现代科技发展而建立起来的高精密卫星导航定位系统。GPS测量具有很多传统测量方式所不具备的优点,如无须通视、高精度、全天候、操作简便、自动化高等,因此GPS测量可以极大地提高生产效率。水准测量是GPS应用的一个重要方面,用水准拟合方法将GPS测量所得到的大地高转化为我国所通用的正常高已经成为我国GPS研究的重要方面。本文通过实验来比较GPS水准不同的拟合方法和拟合点的分布对GPS水准面拟合精度的影响。     

利用交互多模型的动态精密单点定位故障诊断算法

提出了一种基于相邻历元模型概率比的交互多模型方法,以提高故障诊断的效率,控制异常数据对定位结果的影响。首先,根据故障可能发生的情况建立交互多模型,以便对故障进行定位;然后,根据相邻历元的故障模型概率比对故障进行诊断,提高故障诊断的正确率;最后,根据抗差估计原理对故障进行处理,控制异常影响,提高动态精密单点定位的精度。以实测动态GPS数据为例,此模型可以提高故障诊断的正确率,控制异常影响,进而提高动态精密单点定位的精度。