室内高精度定位技术总结与展望

高精度的室内定位技术对于国民经济发展具有非常重要的意义。近年来,随着位置服务需求逐渐增加,技术不断发生迭代,室内定位向着高精度和无缝持续发展。在卫星信号无法覆盖室内的情况下,高精度室内定位技术成为研究热点,发展出多种定位源和对应的定位原理。针对高精度室内定位技术的最新发展现状,依据不同定位原理分为基于几何关系、指纹匹配、增量估计和量子导航的高精度定位方法,并对各类方法的定位原理进行了介绍,对当前技术发展进行探讨和分析,总结出高精度室内定位技术的特点,探讨出多源化、智能化、大众化的未来发展趋势。     

几种地基GPS区域电离层TEC建模方法的比较及其一致性研究

利用GPS实测资料实现了中国区域电离层电子含量建模,比较和评估了多项式模型、三角级数模型和低阶球函数模型的监测精度及存在的问题.研究表明,在平静电离层的条件下,多项式模型和低阶球函数模型拟合的精度较好,但前者存在明显的边际效应;三角级数模型在用于大区域拟合时精度较差;高纬度地区模型拟合的精度要优于低纬度地区.根据这些模型参数设置的特点以及电离层本身的变化分布规律,分析了这些差异存在的原因.     

一种INS辅助的PPP周跳探测方法

PPP/INS组合导航系统中,接收机载波相位观测值由于接收机高动态、卫星低仰角、信号被遮挡等原因,往往发生周跳。周跳不仅会影响PPP定位精度,而且可能会导致模糊度参数重新初始化以致数十分钟才能重新收敛。针对以上问题,本文提出利用惯性导航系统（INS）辅助PPP宽巷周跳探测的新策略,通过具有短时高精度的INS信息,消除宽巷组合中的站星几何位置,克服传统MW方法中码伪距噪声及多路径误差的影响。试验表明,INS辅助的宽巷周跳探测方法能够精确识别各种宽巷小周跳。将该方法与无几何距离（GF）组合方法相结合,可以实现对双频等周周跳和特殊周跳（5/4、9/7等）的探测,具有较高探测精度,并可应用于实时周跳探测。     

NeQuick模型算法研究及性能比较

研究了NeQuick2算法改进及其实现方法,从不同角度分析了NeQuick2模型在全球区域和中国区域内的性能优势。一个太阳活动周期内,中国区域NeQuick2模型计算的电子总含量（total electron content,TEC）比NeQuick1模型精度有显著提升,改正精度与太阳活动水平具有较强的相关性,低年比高年的改善效果更为显著。以全球电离层数据（global ionosphere maps,GIM）为参考标准,中国中高纬区域太阳活动低年NeQuick2模型TEC的系统年平均偏差减少了76%,年平均均方根（root mean square,RMS）值减少了约72%。太阳活动高年NeQuick2模型TEC的系统年平均偏差减少了38%,平均RMS减少了13%左右,且中高纬区域改正精度优于低纬区域11%~13%。全球区域太阳活动峰值期间NeQuick2模型TEC比NeQuick1模型日平均偏差改善了25%,日平均RMS改善了30%左右。分别用NeQuick1和NeQuick2模型得出F₂层顶部区域在太阳活动峰值期电子密度随高度剖面分布,顶部电子密度剖面精度改善近40%。最后分别得出了两个模型中国区域中高纬地区E和F₁层区域在100 km、150 km和200 km高度的电子密度分布图,结果显示NeQuick2模型改善了电子密度分布状况,有效避免了NeQuick1在底部区域电子密度梯度不连续以及电离层异常结构的情况。     

惯导辅助的无电离层与宽巷组合周跳探测与修复方法

由于卫星信号被遮挡、低信噪比或接收机运动等原因,载波相位观测值较正常值会发生周跳。为解决这一问题,基于精密单点定位与惯导组合系统,提出了一种有效的惯导辅助周跳探测与修复方法。该方法基于无电离层（ionospheric free,IF）组合与宽巷（wide lane,WL）组合,利用惯导短时高精度信息代替伪距消除站星几何距离,结合历元间差、星间差等建立惯导辅助的IF组合模型和惯导辅助的WL组合模型。惯导辅助的IF组合模型不受电离层延迟影响,但无法探测特殊比例周跳,惯导辅助的WL组合模型波长较长,却无法探测双频等周周跳,两者的综合使用实现了优势互补。实验结果表明,该方法不仅能有效探测出各种大、小、双频等周和特殊比例周跳,而且在一定卫星信号中断时间内能实现周跳瞬时校正。     

Galileo卫星定位系统相位组合观测值的模型研究

简要介绍了Galileo系统 ,然后在模糊度保持为整数的前提下 ,论述了由Galileo系统的四个频率载波进行测量的组合观测值的一般定义 ,并对有关的误差影响进行了分析 ,最后根据一定的组合标准讨论了具有特定性能的组合观测值 ,并给出了一些典型的组合 ,分析了它们可能的应用     

利用Galileo多个载波观测值解算整周模糊度的方法研究

利用GNSS进行高精度导航定位的前提是正确固定载波相位观测值的整周模糊度。由Galileo系统的4个载波观测值可以形成诸多有良好特性的组合观测值,利用这些组合观测值,结合MCAR方法,可以有效地确定整周模糊度。MCAR方法是一种利用多个载波观测值及其组合直接解算整周模糊度的方法,通过一系列“层叠”步骤,最大化模糊度解算的成功率。利用Galileo组合观测值,采用五步层叠的MCAR方法,分析选用不同的观测值组合时模糊度解算的成功率。比较发现,如果选用适当的长波长观测值组合,MCAR方法能够以较高成功率固定Galileo E5a或E5b甚至是E2-L1-E1信号的模糊度。借助Galileo组合观测值和MCAR方法,Galileo信号能够提供稳定可靠的高精度导航定位服务。     

利用双天线商用WiFi信道状态信息估计到达角

商用WiFi接收模块可以提供比接收无线信号强度指示（received signal strength indication,RSSI）更细粒的信道状态信息（channel state information,CSI）,利用3根天线获取CSI进行方位到达角（angle of arrival,AOA）估计已成为现实。利用正交频分复用技术（orthogonal frequency division multiplexing,OFDM）将2根天线拓展为60个虚拟天线阵,将前向平滑算法拓展到二维前向平滑算法。利用仿真的非相干信号源和相干信号源数据进行实验,结果表明,在只利用2根接收天线的前提下也能实现基于商用WiFi信号的方位角的AOA估计,所提出的2根天线的虚拟天线阵模型和二维前向平滑算法具有有效性和适用性。     

TCAR/MCAR方法在不同距离基线模糊度求解中的应用

推导了考虑各项误差模型后的TCAR／MCARA方法，分析了不同距离基线的模糊度解算成功率；作为解算模糊度的关键，对电离层折射疾差进行了改正     

基于北斗室内外无缝位置服务方案设计

随着北斗卫星导航系统组网的日益完善,基于北斗的位置服务相关产业也在飞速发展。互联网技术的不断成熟,也加速了互联网产业与位置服务产业的结合。本文以我国北斗卫星导航系统为支撑,提出集成北斗卫星导航系统、蓝牙/Wi-Fi技术的室内外无缝定位技术和位置服务技术的方法,为城市室内外无缝定位提供新的思路。