一种GNSS区域站观测数据质量检测方法

经过多年观测与积累,GNSS站数据已形成大数据规模,面对大区域、多年GNSS观测数据,需研究数据质量检测方法,形成快速、常态化检测机制,为GNSS站观测数据快速提取与推广应用提供质量保障。本文提出了一种基于TEQC技术的GNSS区域站观测数据质量检测方法,分析了检测内容、检测方法及方法关键点;以大华北区域660余个站点10期观测数据为研究对象,采用所提出的方法,对其进行质量检测,并对检测结果进行了分析;通过实地考察站址观测环境,分析了误差超限的原因,从而修订了观测工艺流程;基于研究成果构建了适用于大规模GNSS站观测数据质量检测技术体系,可为全国GNSS站观测数据质量检测提供方法参考。     

结合自适应滤波和神经网络的GNSS/INS抗差组合导航算法

针对GNSS/INS松组合导航系统观测信息无冗余,而且观测信息可能存在异常的情形,结合自适应滤波算法和神经网络算法,提出了两种GNSS/INS抗差自适应组合导航解算方案,根据观测信息和动力学模型信息异常情况,给出了4种GNSS/INS抗差自适应滤波算法。利用实测数据进行了验证,结果表明,4种抗差自适应滤波算法在观测信息不足的情况下,不但能够抑制动力学模型扰动异常对导航解的影响,而且能够较好地抑制异常观测信息对导航解的影响。     

基于Spark的GNSS网基线向量并行化处理

针对传统单机处理大规模复杂GNSS观测数据效率低的问题,引入了Spark大数据集群,利用子网划分思想并调用GAMIT软件对GNSS网基线向量进行解算,实现了并行化计算。实验结果表明,在保证解算精度与整体解算在同一量级上的同时,提高了执行效率,性能优于整体解算,较好地满足了大规模复杂GNSS数据处理需求。      

联合GNSS和SLR观测对地球自转参数的解算与分析

选取不同数量的IGS站,分别利用GPS和GPS+GLONASS观测数据计算ERP参数,并将结果和IGS公布值进行比较,分析测站数量增加和加入GLONASS观测数据对解算ERP参数的影响。此外,还利用GLONASS卫星的全部卫星激光测距(SLR)数据进行ERP参数解算,并将SLR结果和GNSS解算结果联合计算ERP,结果表明,联合SLR可改善GNSS数据解算ERP参数及高频ERP参数的系统性误差影响和稳定性。     

电磁环境对GNSS观测数据质量的影响

通过在35、110、220、500、800kV 5种不同电压等级的变电站开展全球卫星导航定位系统(GNSS)观测实验,从数据完整率、多路径、信噪比、观测值与周跳比4项指标对各测试站点的GNSS观测数据质量进行统计分析,研究不同电压等级下电磁环境对各GNSS系统观测数据质量的影响。结果表明:不同电压等级下电磁环境对各GNSS系统的观测数据质量无负影响,该结论为论证变电站建设GNSS连续运行参考站(CORS站)的可行性提供了一定的参考价值,促进了卫星导航定位技术在电力行业的应用。     

一种GNSS/视觉观测紧组合导航定位算法研究

全球卫星导航系统(GNSS)在弱信号环境下,GNSS信号易受到遮挡或者电磁干扰,严重影响导航定位的可靠性、连续性和精度. 针对此问题,本文作者研究了一种GNSS和视觉观测紧组合导航定位方法. 首先基于相机采集图像数据,利用ORB-SLAM2开源平台求解得到视觉位置结果增量,再联合GNSS伪距观测数据采用卡尔曼滤波(KF)进行组合定位解算. 采用实测的GNSS伪距观测数据和图像数据进行测试,试验结果表明:该算法不仅能有效地提升GNSS弱信号环境下导航定位的连续性和精度,还能在卫星数少于4颗时保持持续导航定位.      

天宝GNSS原始观测数据批量转换RINEX格式的方法研究

简要介绍了天宝GNSS原始观测数据和RINEX格式数据的特点,对目前可用的天宝GNSS原始数据转换为RINEX格式的软件进行了详细的说明,并利用Python语言实现了批量转换,满足了测绘、国土等行业对于大量天宝观测数据转换的需求。     

GNSS观测值的压缩方法研究

随着GNSS系统在军事和经济中的广泛应用,每天都会记录大量观测值,这些数据需要存储和在网络上传输。为了减少数据的存储空间和提高网络的传输效率,进行GNSS观测值的压缩算法研究是十分必要的。提出了采用六十进制的数位存储方法,利用递推差分算法进行GNSS观测值压缩,开发了相应的软件GnssRAR(V1.0)。实验表明,GnssRAR的压缩比率达到80%左右,具有非常好的压缩效果。     

多种观测环境下GNSS数据质量分析

随着城镇化进程的加快和民生基础设施的全面建设,对全球卫星导航系统(GNSS)控制点勘选的限制因素越来越多,无形中增加了GNSS控制点勘选工作的难度。为了在有限的自然环境中最大限度地提升GNSS控制点勘选工作效率,减轻GNSS控制点勘选难度,特开展了多种特定观测环境下GNSS数据质量分析,结果表明：GNSS控制点数据质量对距离变电站、水面远近没有影响;光滑连片铁皮建(构)筑物对距离100 m的GNSS控制点观测数据质量无影响;扼流圈天线可以极大地提高GNSS数据质量。     

GNSS连续运行基准站数据汇集监控系统的设计与实现

GNSS连续运行基准站观测数据是重要的基础地理信息源。介绍了基于GNSS技术、消息中间件技术、网络技术综合应用的数据汇集监控系统的设计和实现。实践表明:基于部件式建设的数据汇集监控系统设计先进,功能完善,具有较强的实用性和推广性。     

GNSS科学发展与前景

GNSS早已成为多学科研究的强大工具。着重介绍了近几年来GNSS系统及其观测技术,特别是数据处理方法和技术的重大发展,阐述了数据格式标准化的进展、全球与区域参考框架现状、参考框架对地壳运动研究的影响和IGS的产品等。同时对利用GNSS观测研究成果,主要是地壳运动的研究成果也作了较为详细的介绍。     

GNSS网形变化的区域地壳形变信息提取方法

针对GNSS三维无约束平差不依赖基准且拥有高精度几何网形的特点,以GNSS监测网作为一个整体的时空观测单元,由GNSS网测站间相互关联的所有基线长度和基线夹角变化综合衡量网形的变化,用网形的变化集中反映区域地壳形变信息。利用地壳形变高空间相关性的特点,采用主成分时空响应分析的方法实现了区域地壳形变信息的快速提取。通过对2013年芦山Ms7.0地震近场区域陆态网GPS基准站2010—2014年观测数据的解算,提取并分析了对应地震前后近场区域地壳形变时空分布特征及形变的动态演变过程。     

顾及边界入射信号的多模水汽层析方法

利用GNSS三维水汽层析技术全天候地获取高时空采样率的水汽垂直分布信息,已成为GNSS气象学中一大研究热点。当前,基于单一导航系统的传统层析方法存在观测数据利用率低、观测分布不均等不足。本文设计和实现了一种顾及边界入射信号的多模水汽层析方法,采用香港CORS网观测数据和无线电探空产品进行精度验证,并详细分析边界入射信号和多模层顶信号的引入对层析水汽结果的改善程度。结果表明:相较于传统GPS层析方法,本文采用的融合两类多模层顶信号和边界入射信号的新水汽层析方法,兼备边界入射信号和多模层顶信号的优点,可得到更高精度和更可靠的三维水汽信息。     

GridGNSS--网格化全球卫星导航系统

计算机网络技术的发展已经使全球的信息资源实现网络互联和页面浏览,新一代的基于IPv6的IP地址方案的实施,将可以满足全球几乎任意的资源连接互联网的需要。随着移动通讯技术的发展,移动互联网和移动IP技术可以使移动用户通过网络实现全球资源的互联和访问。因此,对于通过全球卫星定位系统进行移动目标定位的用户,可以通过移动网络的方式实现传统的数据传输和通讯。随着新一代互联网络的的发展,WebService成为全球信息发布的最主要的平台,基于WebService的GNSS综合信息发布可以实现全球GNSS资源和信息的访问,计算机网格的出现为全球GNSS计算提供技术支持,本文基于网格技术,提出了GNSS网格和GridGNSS的概念,对GridGNSS的功能和研究内容进行了详细分析,并对GridGNSS的实现过程和应用进行了阐述。     

GNSS控制网方案优化与数据处理分析

GNSS布设平面控制网已在工程项目中得到广泛应用。获得满意的平差结果的前提条件为:①高质量的基线数据;②约束GNSS控制网的已知点精度足够高,使得GNSS控制网的整体精度不受已知点约束而有明显改变;③优化的平差方案;④科学严密的平差模型。通过对某项目GNSS控制网的布设进行优化设计,并利用不同软件对观测数据进行处理分析,总结了GNSS控制网方案优化与数据处理的有效方法。     

长三角地区多模GNSS斜路径观测分布及水汽仿真层析

目前长三角地区GNSS网已应用于该地区上空水汽的日常监测和水汽层析的研究。由于该GNSS网站间距较大、分布不均匀,斜路径观测值不能完全满足高精度水汽三维层析的需要,因此,本文对该地区进行了多模GNSS(GPS、Galileo、GLONASS、BDS)的观测仿真和水汽层析试验。结果表明,多模GNSS观测值角度变化范围大,在空间分布更均匀,相同观测条件下,多模GNSS观测值明显降低了空间格网的空格率,特别是改善了大气中上层格网的观测值覆盖情况。多模GNSS观测值弥补了单系统观测分布不均的状况,为空间格网提供了更为丰富的大气观测信息。通过仿真层析试验可以看出多模GNSS能够明显改善层析效果,尤其能够提高地面5km以上的层析精度。