基于北斗短报文的低成本远海伪距差分定位方法

受通信距离限制,伪距差分定位技术多用于有无线通信网络的陆地地区或近海区域,在远海区域目前基本无法实现伪距差分。本文基于北斗短报文提出了空间相对定位技术与时间基线法相结合的新方法,实现了远海伪距差分定位技术,并探讨了伪距改正数据的简化和编码方法。根据实测海洋数据,测试了流动站距离参考站约1700 km的伪距差分定位性能。试验结果表明,其水平方向定位误差基本小于1 m;竖直方向基本小于2 m。由于北斗短报文的年通信费用目前仅约800元,因此本文方法可满足远海低成本伪距差分定位的需求。     

GPS动态定位技术及其应用

分析GPS动态点定位、伪距差分定位和综合伪距与载波相位定位的理论与方法,重点讨论了广域差分(WADGPS)和运动中确定整周模糊度的相位测量技术(OTF),最后探讨了这些方法在海洋测量中应用的有关问题。     

GPS用于海上定位的模拟试验

文中给出了在海洋测量中用全球定位系统(GPS)伪距以及伪距和载波相位相结合进行定位的数学模型,并用这些模型分析了TL-4100接收机在地面点上70分钟的单点实测资料。分析指出,考虑高程先验信息时,消除了目前P-码三维单点定位特有的零定位现象,并使定位的平面精度优于±5米。P-码伪距和载波相位相结合的单点定位,可以达到优于±0.5米的重复精度。     

约束条件下GPS伪距定位精度分析

引入空间直线与平面约束条件,介绍了约束条件下的伪距定位数学模型,并利用约束条件下的伪距定位数学模型分别对单一伪距观测和组合伪距观测做了详细对比。结果表明,相同约束条件下单一伪距观测P1精度最高,组合伪距观测P1P2精度最高,最适合作为双频接受机采取观测值。     

COMPASS系统的伪距单点定位算法研究

根据COMPASS系统特点,通过对伪距单点定位原理的研究,设计了COMPASS系统伪距单点定位算法,验证了COMPASS系统伪距单点定位的可用性,可为北斗卫星导航定位系统在我国导航定位领域的推广应用和科学研究提供参考。     

基于网格中心点虚拟参考站的伪距差分方法

传统网络伪距差分定位方法中,服务端播发多个基准站观测卫星的伪距改正数和坐标,流动站用户接收所有基准站伪距改正数后内插得到自身所需伪距改正数。为简化流动站算法、保护国家大地坐标安全,本文提出了基于网格中心点虚拟参考站的伪距差分方法,该方法是将经纬线网格的中心点作为虚拟参考站,将基准站的伪距改正数内插到该虚拟参考站上,播发各虚拟参考站坐标和伪距改正数,流动站通过单点定位确定所在网格,利用其中心点上参考站的伪距改正数进行差分定位。试验表明,该方法在静态与动态情况下平面与高程方向均能获得亚米级定位。     

双导航定位系统伪距单点定位数据处理方法与精度分析

首先介绍北斗卫星导航系统、全球定位系统及其组合系统伪距单点定位的数学模型和定位处理方法,分别进行了单系统及组合系统伪距单点定位的数据处理实验。实验结果表明,目前的北斗系统伪距单点定位的精度稍逊于全球定位系统,北斗系统及全球定位系统构成组合系统伪距单点定位的精度高于北斗系统的精度,低于全球定位系统。北斗系统伪距单点定位在X、Y、Z方向的精度分别1.60m、4.15m、6.45m,全球定位系统伪距单点定位在X、Y、Z方向的精度分别为1.28m、2.50m和3.6 5m,北斗系统/全球定位系统组合系统伪距单点定位在X、Y、Z方向的精度分别为1.45m、3.15m和4.90m。     

定位解算中的伪距的地球自转改正

地球同步卫星定位是利用三球交会原理精确解算用户位置参数的定位方式。定位的精度体现为解算结果的位置精度,它受到多方面因素的影响。定位解算所需的主要源是用户观测量（伪距）,因此伪距的精度直接影响了定位的精度。在观测到的伪距中包含了多项误差,而地球自转的影响是其中一项主要的误来源,必须加以修正。在实际的定位解算中,伪距的误差将会给定位结果带来相同量级的位置误差。本文详细讨论了地球同点卫星定位中的地球自转     

GPS测站多路径效应建模研究

GPS伪距观测量由于不存在周跳和整周模糊度的问题,可用来实现动态导航定位,但受到多路径效应影响较为严重,定位精度较低。本文以BJFS站为例,计算了伪距多路径效应,首次大量采用单历元数据,以球谐函数的形式建立了伪距多路径效应、高度角和方位角间的函数模型。建模过程中用截断奇异值分解方法解决了单历元数据引起的的病态问题,求得了模型的最小二乘解。在伪距观测数据中加入模型计算的伪距多路径效应改正,用Bernese软件的动态单点定位功能进行伪距单点定位。对BJFS站的伪距动态定位结果进行统计分析,结果表明单点定位精度得到了改善。     

北斗卫星导航系统伪距差分定位技术研究

阐述了北斗卫星导航系统(BDS)伪距差分定位模型,比较了该模型与GPS伪距差分定位模型的差异。结合实例对BDS和GPS的基线解算进行了比较,分析了两模型基线解算结果的精度,发现伪距差分能达到亚米级至米级的精度,可为BDS地基增强建设提供新思路;并探讨了BDS卫星可见数对伪距差分定位的影响,得出有益的结论。     

北斗与GPS组合伪距单点定位精度分析

主要介绍了北斗与G PS组合单点定位时的原理和模型,根据自编程序,利用同济大学TJA站的数据进行计算及分析比较GPS伪距、北斗伪距、北斗/GPS组合伪距单点定位的精度。结果表明：北斗伪距单点定位的精度平面方向上达到3m以内,高程方向优于8 m ,满足普通导航定位的需求。北斗/G PS组合伪距单点定位精度明显优于单系统。在单系统观测条件差时,组合系统可以减少对单一系统的依赖性,而且还可以增强卫星定位的稳定性和可靠性。     

组合Baarda数据探测法与ESD检验法探测伪距粗差的新方法

在采用GNSS技术进行卫星导航定位过程中,伪距观测值粗差会污染定位观测模型,造成定位精度下降。本文提出了一种融合Baarda数据探测法和ESD检验法两种方法进行组合探测伪距观测值粗差的新方法,实验证明,该方法可以有效控制伪距粗差的影响,保障伪距单点定位的精度和可靠性。     

BDS+GPS手持机支持下的网格伪距差分定位

我国各省CORS站建设逐步完善,以及我国BDS卫星导航系统在亚太区域提供服务,促进了BDS+GPS双模融合伪距差分定位的研究和发展。目前,在PC机上伪距差分定位早已实现,且算法也已经比较成熟,但在移动终端上进行BDS+GPS双模融合伪距差分定位向用户提供服务方面还比较薄弱,针对这一问题,本文提出了将网格伪距差分定位算法嵌入到手持机,并且实现了手持机实时网格伪距差分定位。本文阐述了方法原理并进行了车载试验分析,结果表明,在与TBC软件动态解算结果作为已知准确值的外符合精度方面,手持机BDS+GPS双模融合网格伪距差分定位结果的水平精度为0.522 1 m,在水平方向上可以达到亚米级定位精度。     

北斗多频伪距单点定位精度分析

针对北斗卫星伪距定位研究较少的现状,该文分析了北斗B1、B2和B3的伪距质量,给出了采用不同频点伪距定位时需考虑的因素,探讨了使用广播星历时北斗多频伪距单点定位的定位性能。结果表明,B3频点的伪距多路径效应和观测噪声优于B1和B2;单频定位时,各频点定位平面精度优于5m,高程精度优于10m,且B1的定位精度最高;双频定位时,B1/B2无电离层组合的定位性能略高于B1/B3,平面精度优于3m,高程精度优于5m,并且B2/B3的噪声太大,不适用于导航定位。     

GNSS实时观测数据解码及伪距单点定位性能分析

在进行伪距单点定位时,数据往往采用后处理的方式,传统的精密卫星轨道及钟差产品存在时间延迟的问题,限制了单点定位技术在实时场景的应用.利用数据质量实时分析和评价的方法,开发高精度的GNSS实时数据解码技术,并对定位服务进行性能测试,得到实时伪距单点定位结果.通过实验发现,定位精度达到厘米级.实时解码系统具有可操作性与可行性.加入实时轨道和钟差的改正,伪距单点定位的精度也随之提升.本文通过对实时观测数据流解码,将伪距单点定位和实时观测数据解码模块融合,实现了实时伪距单点定位.     

GPS相位与伪距联合实时定位算法

在动态 GPS差分定位中 ,相位观测值整周模糊度的实时确定比较困难 ,利用伪距观测值求解位置虽不存在解算整周模糊度问题 ,但观测噪声较大。将相位和伪距联合起来处理 ,给出了相位平滑伪距和相位与伪距联合解算两种算法 ,两种实时定位方法的精度都远优于单纯的伪距差分方法     

讲座：GPS定位技术的理论和应用：第八讲 GPS动态定位及其应用

§8－1动态定位的数学模型接收机处于运动状态的定位方式叫动态定位．动态定位又有绝对动态定位和相对动态定位（又称实时差分）之分．根据所用的观测量不同，又分为的距动态定位、伪距和相位结合的动态定位以及综合动态定位。下面分别讨论其数学模型．一、绝对动态定位1．用伪距观测定位如§2－1所述，任何时刻t所观测的伪距是接收机位置和时钟误差的函数．写成式中为位置矢量，dra为钟差．同时观测到至少四颗卫星的伪距，就可以解算和dr．具体解算过程§3—2已详细介绍了．2，伪距和相位观测结合载波相位观测量是接收机位五、时钟误差和相…     

基于卡尔曼滤波的北斗伪距单点定位算法研究

为了提高北斗伪距单点定位的精度,提出了一种基于多普勒频移和伪距观测值的北斗卡尔曼滤波单点定位算法,并利用实测数据对该算法的可行性与稳定性进行了验证。试验结果表明,该算法在一定程度上提高了伪距单点定位的定位性能。其中,静态定位在平面方向提高42%,高程提高22%;动态定位在平面方向提高33%,高程提高21%。     

各种星历在相位平滑伪距单点定位中的对比分析

随着IGS星历产品的种类和精度不断提高,精密单点定位对星历有了更多的选择。本文对IGS星历和广播星历进行了精度对比,同时介绍了相位平滑伪距的原理,着重通过对伪距单点定位和相位平滑伪距单点定位与广播星历I、GU星历和IGS最终星历的组合对国内IGS跟踪站(shao)进行单点定位的分析,证明了伪距平滑后的定位精度有了明显的提高,使用IGU星历比广播星历定位精度也有所提高。     

GNSS伪距粗差的开窗探测及修复

针对GNSS伪距观测粗差,提出一种基于同一卫星历史伪距时间序列的时间相关性、不同卫星伪距间的空间相关性的开窗粗差探测修复方法。以窗口内历史伪距时间序列分别预测当前各卫星伪距,得到各卫星伪距预测值和实测值的残差并将其标准化,再用各卫星伪距残差的变异系数来衡量不同卫星伪距间的空间相关性,通过伪距时间相关性和空间相关性构成膨胀因子进行粗差定位,并以窗口内伪距相关为原则进行粗差修复。试验证明,该方法能在线探测修复多种类型伪距粗差,并能合理处理不影响定位的等量跳变。