伪卫星增强CORS定位系统的研究

随着城市规模迅速发展,伪卫星增强CORS系统将有望成为城市实现高精度全地域无缝定位的有效途径之一。本文介绍了CORS定位系统和伪卫星定位的一般原理,探讨了伪卫星增强CORS定位系统范围和定位精度的理论和方法,分析了该定位模式的一般问题。     

伪卫星增强GPS定位技术及现状分析

伪卫星增强GPS定位技术能够有效地改善GPS卫星定位的图形结构,并提高GPS系统的可用性、可靠性和精确度。本文从介绍GPS双向收发器和同步伪卫星的硬件结构入手,分析并研究了自校准伪卫星阵列与Lo-cata导航定位系统的关键技术,最后对两个系统的优缺点进行了总结。     

伪距与激光测距法时间比对计算模型及其精度评估

卫星导航定位系统测距的基础是测时,而定轨和定位的前提是各观测量的时间同步,因此,时间同步技术是卫星导航定位系统建设的关键技术基础之一。卫星导航定位系统中时间同步技术包括卫星与地面(星-地)和地面站间(地-地)的时间同步。在本文中,根据伪距与激光测距法时间比对的基本原理,详细推导了地心惯性系中伪距与激光测距法时间比对的基本计算模型,为实现星地之间高精度的时间同步提供了参考。     

伪卫星技术发展和应用综述

全球导航卫星系统已经引起了测量、测地、导航和其他与定位相关的学科的革命,但是卫星导航定位系统有两个内在的弱点：信号衰减和定位结果依赖卫星的几何布局。因此在比较苛刻的观测环境下,系统的表现明显降低。伪卫星就是为了解决这个问题而引入的。本文讲述了伪卫星发展的相关历史和近来伪卫星定位方面的一些成就,并提出了现存的技术问题。     

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。     

PL-RTK:一个基于伪卫星的实时动态定位系统

介绍了一个伪卫星实时动态定位系统PL-RTK。PL-RTK中,伪卫星星座由一组（不小于4）商业GPS L1信号发射器组成,基准站和流动站均采用商业GPS接收机,数据链采用无线局域网（WLAN）,伪卫星星座之间的时频统一通过控制中心进行调控。PL-RTK需要在已知点上进行静态初始化。实验结果表明,PL-RTK平面方向的定位精度优于1.0cm,高程方向的定位精度优于1.1cm。     

GEO对BDS伪距单点定位影响分析

BDS星座构成不同于其他导航定位系统,GEO卫星的独特性将会增加我国BDS定位的优势,因此,本文选取多个MGEX跟踪站数据,分析了GEO卫星对BDS系统B1I和B3I单频伪距单点定位精度的影响。实验结果表明,GEO卫星能明显改善BDS卫星可用性,使BDS卫星可见数有明显增加,使PDOP值有明显降低,同时GEO卫星能有效提升BDS伪距单点定位精度,使伪距单点定位精度提升都在分米级,水平定位精度提升量在13%以上,高程定位精度提升量在10%以内。     

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。     

卫星自主完好性监测技术

介绍了卫星导航定位系统完好性监测的主要技术手段,阐述了完好性监测技术对卫星导航定位系统的作用和影响.针对卫星自主完好性监测的性能需求和地基完好性监测的技术现状,参考国外最新卫星载荷情况,提出了通过接收卫星导航信号旁后瓣能量进行卫星自主完好性监测的实现方案.通过技术分析,得出了该方案是经济可行的结论.提出了我国卫星导航定位系统建设应具备或应具有扩展卫星自主完好性监测能力的建议.     

CNMC方法改进北斗/伪卫星协同定位精度分析

目前北斗卫星导航系统在轨卫星数量有限,在山坳及高楼林立的"城市峡谷"等特殊环境中,卫星信号易受遮挡造成用户定位精度降低或中断用户定位的连续性,通过加入伪卫星可有效减弱用户可见北斗卫星数目不足的问题。在北斗卫星和伪卫星协同定位中,需要正确处理北斗卫星和伪卫星伪距观测值中的多路径,以获取更好的定位精度。目前CNMC方法可有效减弱北斗卫星伪距观测值中的多路径影响,但由于信号传播路径不同所导致的观测误差特性不同,该方法不能直接应用于伪卫星的伪距数据处理中。针对伪卫星多路径处理问题,本文对CNMC方法进行了改进。在实际伪卫星试验场中进行了北斗/伪卫星动态协同定位试验,结果表明:使用CNMC方法对北斗卫星和地面伪卫星的伪距观测值处理后,三维定位精度由2.326m改进到了1.936m,定位稳定性也得到提升。     

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。     

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。     

GPS/伪卫星组合选址优化的一种思路

针对露天矿区GPS几何图形条件与可见卫星个数易受地形影响、定位不佳的情况,利用GPS/伪卫星组合定位技术提高定位精度。阐述了GPS定位精度因子的概念,并进行了相关公式的推导。以某矿区接收的GPS信息为实验数据,利用Matlab仿真定量分析出加入伪卫星后对定位精度的影响;并提出以观测时间、高度角、方位角为自变量的三维选址优化模型,为伪卫星选址优化提供了直观的表达方法。     

基于改进时星差分的室内伪卫星精密单点定位研究

考虑到室内伪卫星定位环境的特殊性,通过一定的硬件设计保证各路伪卫星信号的传输同步性。在此基础上,提出了一种基于改进时星差分的室内伪卫星精密单点定位模型,给出了该方法的具体计算步骤。实测数据表明,在室内环境,无周跳影响下该方法的定位精度可以达到cm级。     

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。     

伪卫星定位系统中的频率与时间统一

在电磁波定位系统中,时间和频率的统一与稳定性非常重要,会直接影响系统的可用性和精度．通过对一个伪卫星定位系统中时间和频率问题的研究,设计出了一套完整的时频统一方案,并编写了程序实现。该方案可以有效提高系统初始化速度,并提高观测质量。     

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.     

一种利用载波相位差值的伪卫星定位方法

针对卫星定位技术无法应用于室内环境的情况,提出了一种新颖的利用载波相位差值的伪卫星定位方法,该方法能够实现亚米级的定位精度,而且无需基准站的支持,无需伪卫星之间的时钟同步,也不需要求解整周模糊度。构建了伪卫星定位的系统模型,并阐述了利用载波相位差值进行定位的基本原理。首先将双天线接收机输出的两组载波相位测量值进行单次差分操作,消除共有误差带来的影响,然后通过非线性最小二乘方法迭代解算出双天线连线中点的空间位置。仿真结果和基于双通道软件接收机的实测数据均证明了该方法的可行性,能够作为现有室内定位技术的有效补充。