接收机天线相位中心变化对GLONASS精密单点定位性能影响评估

研究接收机天线相位中心变化(PCV)对俄罗斯全球卫星导航系统(GLONASS)定位和对流层估计的影响分析。定位方面，分析接收机PCV改正与否对单GLONASS静态精密单点定位(PPP)三维坐标精度的影响，同时探讨将全球定位系统(GPS)和GLONASS系统对应的接收机PCV改正用于GLONASS PPP的定位研究的可行性与可用性。对流层估计方面，综合研究了在静态PPP和固定坐标PPP两种解算模式中接收机PCV改正对对流层延迟估计精度的影响。选取全球均匀分布的180个IGS站一个月(2017年4月份)的数据进行处理，结果表明，采用GPS或GLONASS系统对应的接收机PCV改正均可明显提升GLONASS PPP垂向坐标和对流层延迟估计精度。相比于采用GPS系统接收机PCV,GLONASS系统对应的接收机PCV改正对GLONASS PPP垂向坐标和对流层延迟估计精度有进一步的提升。     

IGS实时服务的车载动态伪距差分定位精度分析

IGS于2013年4月正式发布针对GPS/GLONASS广播星历的实时改正数产品,进一步扩展了实时精密定位的应用领域。目前对IGS实时改正数的研究主要集中在精密单点定位、GPS气象等方面,还没有动态差分定位方面的研究。本文首先分析了IGS实时轨道和时钟改正数的精度,然后对其用于车载动态伪距差分定位的精度进行了研究。试验结果表明,IGS实时轨道精度可以达到5 cm,时钟精度在0.5 ns以内;使用IGS实时服务的车载动态伪距差分定位平面精度可以达到亚米级,高程精度优于1.5 m。     

民用P(Y)码伪距的精度分析及其在单点定位中的应用

民用GPS双频接收机主要采用互相关技术和Z跟踪技术消除或减弱A-S(Anti-Spoofing)的影响,获取P(Y)码伪距观测值。文中对两种技术获取的P(Y)码伪距的精度进行了理论分析和实测数据的验证。民用GPS双频接收机获取P(Y)码伪距的意义在于消除或减弱电离层延迟误差的影响,进而提高定位的精度,文中结合单点定位给出了例证。     

单频GPS接收机定位中的电离层延迟改正

针对单频GPS接收机受电离层影响较大的特点，从定性的角度比较、分析了两种常用经验电离层模型的使用特点和改正精度。利用4个IGS测站的多天GPS实测数据，采用单点定位的方法，从定量的角度，研究了两种常用经验电离层模型应用于单频GPS用户定位时的改正效果，为单频GPS用户修正电离层延迟，选择合适的电离层模型提供了参考性建议。     

改正通道延迟的GLONASS/BDS组合伪距定位

由于俄罗斯的GLONASS卫星间频率存在差异,测站硬件延迟误差无法被接收机钟差参数吸收,提出为每颗卫星估计一个通道延迟改正参数的方法,以提升GLONASS/BDS组合伪距定位精度.?实验表明:加入通道延迟改正能有效降低GLONASS定位误差,改正后东(E)、北(N)、天顶(U)方向误差的均方根(RMS)值分别减小了0....     

大气延迟对GPS伪距单点定位影响的分析

介绍了伪距单点定位原理、霍普菲尔德模型和克罗布歇模型,给出了四种数据处理方案,通过对武汉站2008年1月15日GPS数据的处理,分别给出了对流层延迟、电离层延迟对定位精度影响的大小、特点及其差别,进一步证明了经验模型对大气延迟改正的正确性和有效性。     

电离层延迟变化自模型化的载波相位平滑伪距算法

传统的单频载波相位平滑伪距算法因受到电离层延迟变化的影响，容易出现平滑结果发散和精度下降的问题，而现有的解决方案对精度提高有限或需要外部精密电离层改正数据的支持。本文研究了电离层的变化规律并建立回归模型，在此基础上提出了一种自模型化电离层延迟变化的单频载波相位平滑伪距算法。此算法利用伪距和载波观测量中含有的电离层延迟信息进行电离层延迟建模，从平滑伪距中扣除了历元间电离层延迟变化值，有效避免了平滑伪距的发散问题。利用自编软件GNSSer实现了电离层自模型化的载波平滑伪距算法，并采用静态与动态实测观测数据进行了定位试验和精度分析。算例结果表明：①长时段常规Hatch滤波受电离层影响非常严重；②自模型化电离层延迟可达厘米级的精度，在30 min窗口内，使用线性移动开窗拟合法效果最佳；③自模型化电离层改正可以有效消除平滑伪距电离层影响，随着时段窗口的增加，精度没有降低；④利用本文提出的算法进行逐历元单频平滑伪距单点定位，在静态与动态的NEU方向都达到了亚分米级别的定位精度，其中，动态定位测试中水平和高程方向精度为6.25和10.4 cm，比原始伪距分别提高了5.4倍和3.3倍。     

载波相位平滑伪距单点定位精度分析

介绍了载波相位平滑伪距单点定位原理，分析了在用GPS接收机导航解误差因素。通过对静态和动态条件下实测数据的检测与分析，检验了观测噪声、飞行速度和高度等因素与GPS导航解精度的关系。     

弱电离层组合SPP在极区定位效果分析

研究了Klobuchar电离层改正模型和双频消电离层组合在伪距单点定位中的应用。通过实验验证了Klobuchar模型在极区的不适用性,并从理论上分析了消电离层组合在伪码噪声放大方面的缺点。针对消电离层组合中的不足,将噪声放大视为伪距定位中的主要矛盾。在降低伪距噪声和电离层延迟的不完全消除之间寻求平衡,提出了一种兼顾降噪与电离层改正的双频组合,称之为弱电离层组合。利用南极地区多个IGS跟踪站的多天数据,验证了弱电离层组合伪距单点定位相对于消电离层组合具有更好的定位效果,定位精度普遍可以提高15%~30%。不同测站对应的改善程度不尽相同,接收机内部因素造成的观测质量不佳也会使得定位精度改善不显著。     

北斗卫星伪距偏差标定及对用户定位精度影响

伪距偏差是指卫星导航信号非理想特征导致的不同技术状态接收机产生的伪距测量常数偏差。本文将伪距偏差作为一种用户段误差,提出基于并置接收机的伪距偏差计算方法和基于DCB参数的伪距偏差计算方法,以实现伪距偏差与其他误差的分离。然后利用实测数据测量了北斗卫星伪距偏差,结果表明伪距偏差标定序列波动STD约为0.1 m,不随时间明显变化,不同地点接收机测量的伪距偏差具有较好的一致性。在1.5 G频段,北斗卫星B1I频点伪距偏差最大。北斗卫星新体制信号B1C伪距偏差最小,较北斗卫星B1I频点伪距偏差明显改善,也明显好于GPS卫星L1C/A频点伪距偏差。在其他频段,GPS卫星L2C伪距偏差略大于北斗卫星B3I伪距偏差,L5C频点伪距偏差次之,B2a频点伪距偏差最小。最后,利用实测数据分析了伪距偏差对定位精度的影响。结果表明伪距偏差与卫星群延迟参数高度相关。若用户接收机与群延迟参数计算采用的接收机技术状态差异较大,用户接收机定位精度将明显恶化。     

在大气折射延迟模型中避免采用大气分布模型的论证

天文大气折射是经典天体测量学和大地测量的一项误差源,大气折射延迟是空间大地测量技术中的一项重要误差源,它们的改正模型都直接与大气折射率和大气分布模型有关。文章简述了大气的垂直分布状况,以及大气折射率(或折射率差)因地和因方位而异的情况,分析了目前只能采用球对称大气分布模型的原因。论证了随测站和随方位而异的天文大气折射和电磁波大气折射延迟实测模型建立的必要性和可能性。实测模型已经包含了测站上空大气实际分布及其非球对称的特性,不必再去寻找或建立随地势而异和随季节而变的大气分布模型,避免了大气分布模型选择不当的影响,从而排除了空间大地测量技术中的一项主要误差源。     

大气折射延迟映射函数的比较

简要综述对流层大气折射延迟的基本概念,对几种常用的连分式的映射函数进行比较,结果表明映射函数模型在低高度角呈现较大的差异性,说明利用映射函数模型对大气折射进行改正有很多局限性。     

霍普菲尔德对流层大气折射改正模式述评

在概述了对流层大气折射改正的基本理论和方法以后,评述了霍普菲尔德的对流层大气折射改正模式,指出了其湿项时延改正公式中的错误,并给出了正确的公式及其应采取的措施。     

VLBI中性大气折射延迟的研究进展——天顶延迟的改正模型

大气传播延迟是空间大地测量技术的主要误差源,特别是在低高度角的观测情况下尤其如此。因此,大气折射改正的研究仍然是当代新空间技术研究的重要课题之一,完善大气折射理论不仅可以改善新技术的归算精度,而且有希望降低仪器的观测截止角,提高仪器的使用效应。详细地综述了对流层大气折射延迟研究的基本概念和理论方法,探讨了对不同精度要求和不同高度截至角的VLBI观测可以采用的大气折射延迟模型的计算方法。     

中性大气对非差伪距定位的影响及其模型改正分析

中性大气包括对流层和平流层,它们对GPS信号造成的延迟影响是GPS定位的一个主要误差源。与电离层的影响相比,消除中性大气的延迟影响更复杂,只能用经验模型进行改正。本文就中性大气对GPS定位的影响进行详细地分析和说明,对中性大气改正模型及其相关问题进行明确地论述。最后以中国IGS跟踪站一年中不同季节的观测数据为基础,通过对相同的数据采用不同的中性大气改正模型分别进行相同的定位解算,并对不同模型的定位结果进行分析,得出有关中性大气模型改正与GPS定位之间及改正模型间的定性和定量的关系。     

对流层传播延迟改正

介绍了流层大气折射对GPS信息的影响及修正方法，着重讨论了各种天顶延迟计算方法和投影函数模型；通过试算，并分析比较这些模型的差异，得出了一些有益的结果。     

顾及电离层改正精度信息的高精度单频单点定位方法研究

提出了将电离层改正量作为虚拟观测值,参数估计随机模型顾及电离层改正量先验信息的高精度单频单点定位新方法,并推导出该方法的数学模型。实测数据解算定位结果表明,新方法能够实现中国高、中、低纬区域的无初始化高精度单频单点定位,其平面精度为0.1~0.2 m,高程精度为0.3~0.5 m。     

GPS定位中的对流层模型分析

系统地分析对流层延迟特性在GPS导航中造成的定位误差，并主要介绍目前卫星定位领域主要应用的一些对流层折射修正模型。基于霍普尔德模型和萨斯塔莫宁模型，提出一种在缺少实测气象参数条件下，使用的简单对流层延迟修正模型。利用Matlab仿真软件对静态和动态接收机实测数据进行分析。结果表明，无气象参数的简单修正模型可以消除70％左右的对流层影响，有效地提高GPS的定位精度。     

一种区域实时对流层内插模型及其在PPP中的应用

利用反距离加权内插法,对基准站解算的天顶对流层延迟（ZTD）建立了区域实时ZTD模型,评估了该模型内插流动站对流层延迟对PPP定位精度和收敛时间的影响。试验表明：与传统ZTD采用参数估计的处理方法对比,二者解算得到的PPP精度在水平方向上效果相当,但在垂直方向上,模型内插对流层解算的定位精度提高约为5 cm,且能显著提高PPP收敛速度。说明应用本方法建立非气象参数的区域天顶对流层延迟模型能有效加快PPP的收敛速度,且提高定位精度。