高精度GPS测量中多路径误差的研究

阐述多路径误差的特点、影响规律以及消除或削弱多路径误差影响的方法和措施,为从事高精度GPS测量定位及其科研工作提供参考。     

GPS载波相位测量中的信号多路径效应影响研究

当利用GPS进行高精度变形监测时,GPS信号的多路径效应成为影响GPS变形监测精度和可靠性的一种不可忽略的误差源.本文针对GPS载波相位测量中的多路径效应影响进行理论和试验分析.论述载波相位测量中GPS多路径信号的特征,分析它对载波相位测量的影响,提出在坐标域用移动平均进行短基线静态GPS测量多路径误差探测的方法.通过实测数据进行分析,取得满意的效果.     

GPS多路径误差处理技术

GPS高精度定位和授时中存在多路径效应。本文介绍了多路径效应产生的原理、作用特性,并着重从三个方面归纳、分析比较了目前国内多种关于多路径误差的处理技术。本文在北京基站进行了GPS单站定时实验,分析实验结果认为,多路径效应是GPS授时中不可忽视的误差因素。     

GPS参考站网络的多路径误差建模技术研究

通过研究多路径误差的周日重复性特征,将参考站网络多路径历史数据用于减弱参考站网络基线解算中的多路径效应影响,以提高网络解算(尤其指低高度角卫星和新升卫星)的初始化进程及可靠性。通过分析多路径误差的产生机理,研究多路径误差与信噪比信息的强相关关系,建立信噪比相关网络内插模型(SNRIM),用于流动用户位置高精度多路径改正数的实时计算。最后通过四川GPS观测网络实验,验证上述方法在网络高精度实时定位领域应用的有效性及可靠性。     

利用MP提高GPS单点定位精度的研究

多路径误差是GPS定位重要的误差源之一,本文利用MP(多径组合观测值)对观测值受到的多路径效应进行定量评价,在GPS伪距单点定位中降低受多路径效应影响的观测值的权重,达到削减多路径误差提高定位精度的目的,最后通过试验验证了此方法的有效性和可靠性。     

GPS变形监测中多路径效应的削弱方法研究

主要从GPS的基本观测方程出发,通过数学分析的方法,在GPS观测值之间建立数学模型,进一步分别推导了伪距观测值和相位观测值中多路径效应的影响。此外,主要研究了利用相位平滑伪距削弱伪距多路径误差的方法和利用小波分析的方法对GPS多路径值序列进行分解和重构,提取出高精度的多路径误差,并通过实验数据分析了几种方法中的多路径效应影响。     

变形监测中GPS多路径效应的削弱方法研究

本文主要从GPS的基本观测方程出发,通过数学分析的方法,在GPS观测值之间建立数学模型,进一步推导了伪距观测值和相位观测值中多路径效应的影响.此外,主要研究了利用相位平滑伪距削弱伪距多路径误差的方法,以及利用小波分析的方法对GPS多路径值序列进行分解和重构,提取出高精度的多路径误差,并通过实验数据分析了几种方法中的多路径效应.     

GPS在高精度基准线精密测量中的应用

针对高精度火箭橇实验滑轨基准线基准点间距短、密度大、测量精度要求高的特点,分析了GPS短基线定位误差的影响,对高精度基准线GPS网的测量精度、坐标基准、网形、观测及数据处理方法进行了设计,并对测量成果进行了精度分析。结果表明,GPS相对定位技术是高精度基准线精密测量的一种有效方法。     

GPS多路径效应规律研究

GPS卫星定位技术依靠定位精度高、全天候等特点,已在多个领域广泛应用,然而GPS多路径效应产生的误差却时刻影响着其定位精度。通过分析GPS多路径效应产生的原因,然后对试验的结果进行残差图和数值的比较,在理论上证明GPS多路径效应存在一定的规律性。     

不同高度截止角下BDS/GPS定位分析

研究了BDS/GPS联合RTK定位的理论和算法,主要包含了BDS/GPS组合系统在不同高度截止角下的可视卫星数与PDOP值的比较;BDS与GPS观测量精度的初步评估;双频联合RTK定位的模糊度解算和定位性能的分析等。得出如下结论:BDS/GPS组合系统的可视卫星数相对单系统明显增多,PDOP值减小,在大高度截止角下,其空间几何强度依然很高;随着高度截止角的增大,BDS与GPS受多路径影响明显减弱,其中GEO卫星受多路径影响最大;BDS观测量精度与GPS相当。BDS/GPS双频联合定位的定位精度相对于GPS或BDS虽没有明显提高,但在大高度截止角下,依然可以成功固定模糊度并实现高精度定位。这将显著改善GPS或BDS单系统双频RTK定位在受遮挡环境下的可用性和可靠性。     

Filtering GPS time-series using a Vondrak filter and cross-validation

Multipath disturbance is one of the most important error sources in high-accuracy global positioning system (GPS) positioning and navigation. A new data filtering method, based on the Vondrak filter and the technique of cross-validation, is developed for separating signals from noise in data series, and applied to mitigate GPS multipath effects in applications such as deformation monitoring. Both simulated data series and real GPS observations are used to test the proposed method. It is shown that the method can be used to successfully separate signals from noise at different noise levels, and for varying signal frequencies as long as the noise level is lower than the magnitude of the signals. A multipath model can be derived, based on the current-day GPS observations, with the proposed method and used to remove multipath errors in subsequent days of GPS observations when taking advantage of the sidereal day-to-day repeating characteristics of GPS multipath signals. Tests have shown that the reduction in the root mean square (RMS) values of the GPS errors ranges from 20% to 40% when the method is applied.     

GPS多路径信号提取地面反射点算法

基于GPS卫星、接收机天线、地面反射点及地心的空间几何关系,阐述了一种利用GPS多路径信号提取地面反射点的算法,并通过实验数据,利用Matlab实现了对地面反射点和反射点轨迹的提取。     

GPS单站定位的误差改正模型研究

GPS单站定位的作业方式、外业组织观测和数据处理等比较简单,同时,由于采用观测值不同、观测时间长短不同、定位模式和数据处理方式不同,其精度可以从毫米级到米级不等,实际应用中以伪距单点定位和精密单点定位为主。GPS单站定位不能通过求差方式来消除或消弱各项误差,为提高其定位精度,必须研究各项误差的改正模型,以便对其进行精细改正。本文用2010年10月31日CHAN站24小时的观测数据,确定各项误差在一天中的影响大小和变化规律,研究结果对精密单点定位的误差研究和GPS定位误差的教学工作等都有参考意义。     

基于GPS独立定位的道路延伸方向地图匹配算法

针对目前的地图匹配算法普遍只能修正垂直道路方向的GPS定位误差,而对道路延伸方向的定位误差修正方法研究很少,仅有的研究成果应用又不理想的问题,本文通过定量分析GPS速度与定位误差的关系,设计了一种GPS位置修正基准的确定方法,据此设计了一种基于GPS独立定位的地图匹配算法,重点用于修正道路延伸方向的GPS定位误差。运用某大城市的实测GPS数据,进行了上述地图匹配算法的验证。结果表明,相比现有算法,利用文中设计的地图匹配算法获得的GPS定位精度明显有所提高,从而可为GPS数据用户提供更高质量的信息基础。     

GPS/DR组合定位方法研究

当今，诸多部门如公安、交通和银行等都要求在城市环境中对车辆连续跟踪和不间断定位。如何实现车辆在城市中的高精度连续定位是许多车辆监控和指挥系统及ITS（Intelligent Transportation System)的主要研究课题之一。然而，由于城市中的电波传播环境非常复杂，在其中定位要考虑很多方面的因素。本文就城市环境的特殊性，分析了其影响GPS定位精度的主要误差源，并设计了一种经济可行的组合定位方法－GPS／DR组合定位模式。     

三天线GPS姿态解算误差分析

介绍了一种通过三个天线的GPS测量定位值来求解载体姿态参数的方法,通过坐标系的变换得到了载体三个姿态角的求解公式;用误差传递的分析方法得到了载体三个姿态角测量误差的表达式;通过对GPS定位误差的简化处理,得到了载体三个姿态角测量误差的简化表达式;给出了一定条件下GPS定位误差的三个姿态参数测量误差的仿真结果。     

BDS/GPS网络差分定位试验分析

针对在传统网络差分定位中,单GPS系统在观测条件不好情况下会出现可用卫星数量偏少甚至不够、观测值存在粗差而影响定位等问题,该文提出BDS/GPS双系统组合网络伪距差分定位的数学模型,并加入基于最小二乘残差法探测粗差观测数据的质量控制算法。基于省CORS网实时BDS/GPS双系统数据,以国产的手持机终端作为流动端,利用BDS/GPS伪距差分平台进行了车载动态试验,根据试验对比和分析,动态定位平面精度优于1m,在加入质量控制算法模式下,定位精度和可靠性都有一定提高。     

GPS rapid static and kinematic positioning based on GPS active network

This paper presents a data processing strategy for GPS kinematic Positioning by using a GPS active network to model the GPS errors in double difference observable.Firstly,the double difference residuals are estimated between the reference stations in the active network.Then the errors at a user station are predicted as the network corrctions to user measurements,based on the location of the user,Finally conventional kinematic positioning algorithms can be applied to determine the position of the user station.As an example,continuous 24-hour GPS data in March 2001 has been processed by this method.It clearly demonstrates that,after applying these corrections to a user within the network,both the success rate for ambiguity resolution and the positioning accuracy have been significantly improved.     

天线相位中心改正对GPS精密单点定位的影响

GPS卫星与接收机由于自身特性以及机械加工等原因,导致其质量中心与相位中心不重合而产生相位中心误差,进而对GPS精密单点定位产生一定影响。介绍GPS天线相位中心偏移(PCO)、变化(PCV)的原理,并分析PCO、PCV,以及不同模型改正对GPS精密单点定位的影响。结果表明,在GPS精密单点定位中,天线相位中心改正不容忽略:在平面方向上,天线相位中心改正对定位影响较小,仅为毫米级;在高程方向上,天线相位中心改正对定位影响较大,可达厘米级;与相对中心改正模型相比,绝对相位中心改正模型精度更高。