北斗卫星信号实时单站电离层估计算法及性能分析

在研究已有实时电离层估计方法的基础上,提出了顾及硬件延迟偏差的实时单站电离层总电子含量估计方法。利用该方法对位于湖北省内的8个测站GPS和北斗实测数据进行模拟实时的处理,将估计结果与全球电离层格网模型进行对比分析,GPS和北斗的估计结果其量值及变化趋势与全球电离层格网模型插值结果都较为一致,其中GPS的误差保持在4TECU(1TECU=1016 m-2)之内,北斗的误差保持在5TECU之内。实验表明,该方法可以很好地实现实时单站电离层估计,独立利用北斗卫星导航系统信号可以实现电离层活动监测。     

利用等价消去原理实现实时动态单点定位快速可靠收敛

无人机、自动驾驶等领域的快速发展对全球卫星导航系统实时动态定位提出了更高的精度要求,而传统基于多普勒测速的常速滤波模型和基于载波时间差分的位置变化滤波模型的定位精度难以实现动态目标位置信息的实时、准确、稳定获取。根据等价消去原理移除动态坐标参数,采用历元间差分观测值并充分顾及模型残差的影响,构建准静态卡尔曼滤波模型。利用滤波得到的模型残差对位置信息进行修正,极大削弱了直接采用相位时间差分获取位置变化量带来的模型残差累积。利用无人机和车辆平台采集的数据分别进行了GPS和北斗卫星导航系统（BeiDou satellite navigation system,BDS）的单频动态定位实验,结果显示,基于等价消去原理的滤波模型能实现优于30 s的定位收敛,相对首历元位置的三维定位偏差的标准差基本在10 cm以内,平面精度可达3 cm。另外,由于卫星数的差异,基于BDS的收敛速度和稳定性均优于GPS。