星载BDS/GPS低轨卫星定轨精度分析

针对低轨卫星搭载BDS/GPS接收机实现定轨将成为定轨领域热点的现状,该文讨论了基于星载BDS/GPS实时定轨和精密定轨需要考虑的数学模型,阐述了实时定轨和精密定轨的模型差异。基于自主研发程序,利用高动态信号仿真器仿真的星载BDS/GPS数据研究了基于星载BDS/GPS实时定轨和精密定轨的可行性及其能达到的精度。试验结果表明,星载BDS/GPS实时定轨位置精度为1.19m,速度精度为2.35mm/s。GPS信号发生中断时即仅采用BDS观测数据进行实时定轨时,三维位置误差达到3.73m;星载BDS/GPS精密定轨位置精度为2.30cm,仅采用BDS观测数据进行精密定轨时,三维位置误差可达到8.26cm。     

不同实验条件下GPS伪距定位精度分析

研究概括了在不同的实验条件下利用GPS伪距获得较高精度定位结果的方法。实验结果的精度表明,这些方法的定位结果都能比常规的GPS伪距定位法的结果精度高,而且定位效果稳定。同时该方法也可为后续高精度定位及定轨等研究工作打好基础。     

GPS研究的进展

本文介绍了GPS精密定位、GPS卫星轨道改进,精密卫星定轨及动态定位等方面的研究进展。在实时点定位中广泛使用的GGOP、PDOP概念,在GPS相对定位的精度的估算中已不再适用,因此本文对最近提出的用于相对定位的精度估算的新概念BDOP、DGDOP作了较为详细的说明和分析。     

多GNSS融合精密轨道确定与精度分析

采用MGEX和IGS跟踪网数据,基于PANDA软件实现了同一时空基准框架下的GPS/GLONASS/BDS/Galileo四系统融合精密定轨,采用单天解边界不符值评定轨道精度。对2014年7月至12月6个多月的GNSS融合精密定轨精度、各单系统独立定轨精度进行比较,结果表明:GPS轨道精度与单系统定轨精度基本相当;GLONASS和BDS轨道精度均优于各单系统定轨精度,尤其是BDS卫星,其GEO、IGSO、MEO卫星平均三维轨道精度分别提高了24%、42%、63%;在多GNSS融合精密定轨中,Galileo卫星径向、法向、切向平均精度分别为9.53、8.20、20.17 cm。动态PPP验证结果表明:相比于单系统解算,多系统组合解可以显著加快收敛速度,同时提高了定位精度。     

高精度星载GPS实时定轨卡尔曼滤波模型

在动力学模型补偿算法的基础上,推导了星载GPS实时定轨的卡尔曼滤波模型。以此为理论基础,自主研制了星载GPS实时定轨软件SATODS。使用CHAMP卫星上的星载GPS实测伪距数据以及GPS卫星广播星历来模拟实时定轨数据处理,并将实时定轨结果与JPL精密轨道进行比较分析。结果表明,在滤波收敛后,实时定轨的轨道精度和速度精度的3dRMS分别可达到1.0m和1.2mm/s,受观测数据的GPS卫星数、PDOP值、粗差数据和数据中断等因素的影响较小。     

BDS/GPS非差“一步法”融合定轨数据质量及精度分析

目前BDS/GPS融合定轨方法主要为"两步法"融合定轨。但在解算过程中,两个系统之间存在系统偏差会使BDS定轨精度下降。为降低融合定轨中系统偏差对轨道精度的影响,采用B1/B3和L1/L2频点组合的非差"一步法"融合定轨的方法,把BDS和GPS卫星置于同一参考框架下进行定轨,并对B1/B3频点的数据进行质量分析。结果分析证明,B1/B3频点数据质量优于B1/B2频点数据质量;"一步法"非差融合定轨获取的BDS轨道精度也优于"两步法"融合定轨获取的BDS轨道精度。其中BDS-MEOIGSO卫星定轨精度优于100 mm;BDS-GEO卫星定轨精度优于1 000 mm。     

星载GPS载波相位相对定轨方法研究

GPS被越来越多地装载在用于遥感、气象和海洋测高等应用的低轨卫星上进行精密定轨 ,低轨卫星星载GPS精密定轨的基本观测量为载波相位观测值 ,针对低轨卫星星载GPS的特点 ,给出了一种适合于星载GPS载波相位相对定轨的模糊度解算方法 ,及模糊度解算准确程度的检验方法。该方法应用于TOPEX/PO SEIDON卫星星载GPS实测数据 ,可得到分米级的定轨精度     

HY2A卫星的GPS/DORIS/SLR数据精密定轨

采用HY2A卫星2013年2月的实测数据,研究了GPS、星载多谱勒无线电定轨定位系统(DORIS)及卫星激光测距(SLR)三种观测数据的单独和联合定轨问题。通过与法国CNES的精密轨道数据比较发现:分别采用GPS、DORIS和SLR数据进行单独定轨,GPS数据确定轨道的径向平均精度为1.3cm,三维位置约为6.2cm;DORIS定轨的径向平均精度为1.6cm,比GPS结果略差;SLR确定轨道的径向平均精度为2.3cm。用GPS、DORIS和SLR三种数据联合定轨,确定轨道的径向平均精度为1.2cm,三维位置约为6.5cm。与星载GPS定轨结果比较,三种观测数据的联合定轨在提高卫星轨道确定精度上不明显,但联合定轨有利于保持计算轨道精度相对稳定。用站星间高度角大于60°的SLR数据检验GPS/DORIS联合确定的轨道,两者在测距方向的均方差为2.5cm,可见基于HY2A的观测数据可以实现cm级的定轨需求。     

使用GAMIT软件进行高精度GPS基线解算的方法与步骤

GAMIT是国际上常用的高精度GPS定位和定轨软件,在处理长基线和连续时段的静态定位方面有很多优点。本文结合具体实例,介绍GAMIT的安装、基本操作以及应用GAMIT进行高精度基线向量解算。     

基于星载GPS的低轨卫星简化动力学定轨研究

利用GRACE卫星2015年1月1日至7日的星载GPS观测数据,基于卫星简化动力学定轨方法和事后批处理定轨模式,利用24小时弧段进行精密定轨。采用多种手段进行评价定轨精度,通过分析,观测值定轨残差稳定在7mm,与德国地学中心(GFZ)发布的事后精密轨道在径向、切向、法向的RMS值分别是3cm,2cm,3cm,利用SLR检核轨道精度优于4cm。结果表明,使用简化动力学定轨可实现低轨卫星的cm级高精度定轨。     

低轨卫星星载GPS数据分析

分析星载GPS观测文件相对于常规地面GPS观测文件的特点,计算一天可观测到的星载GPS卫星数目,结果表明其数目集中在4～10颗范围;研究精密星历、快速星历、超快速星历的特点及快速星历、超快速星历的切比雪夫拟合结果,拟合残差均在厘米级,体现了不同星历的特性。     

Telecommunications Synchronization and GPS

Today, the Global Positioning System (GPS) is the technology most frequently selected for use in digital communication networks to meet the requirement for precision timing synchronization. The technological evolution of the telecommunications industry over the past 30 years has driven this constantly growing demand for higher performance and timing accuracy. Increased timing accuracy provides overall improvements in system performance, quality, and efficiency. In the United States and in many parts of the world, the telecommunications infrastructure uses the GPS signal as an integral and basic part of the system. The stability of GPS, ongoing health of the GPS constellation, and GPS signal quality can mpact telecommunications systems. ? 2001 John Wiley & Sons, Inc.     

GPS历书计算与卫星星座预报仿真

利用Matlab软件解算GPS历书信息,对GPS卫星星座进行预报仿真。给出了计算仿真的整体流程和部分主要实现代码,最后通过实际接收卫星数据的计算,得出了预报仿真结果。此方法既能直观理解星座运动分布,也能满足工程实践中快速捕获卫星的需求。     

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.     

GPS授时和GPS载波相位远程时间比对

GPS栽波相位(GPS Carrier-phase：GPS CP)在大地测量中已达到极高的精度，而在远程时间比对中的研究应用尚在起步阶段。本文介绍了我国远程时间比对的主要手段达到的精度，GPS CP远程时间比对研究现状及理论技术难点等问题。欧洲建立自己的导航定位授时系统——Galileo，我们国家也应该建立自己的卫星导航定位授时系统，发展多手段多层次的授时技术。     

GPS姿态测量中模糊度搜索方法的确定与比较

GPS载波相位观测值作为高精度观测量在姿态测量中得到广泛应用。姿态测量系统中,基线长度可以通过提前量测精确求得。作为约束条件,可以用于模糊度搜索,提高模糊度搜索效率和准确度。本文介绍了传统的LAMBDA方法,且在此基础上提出了附有基线长度约束的LAMBDA搜索方法,并比较了两者的搜索效率。     

基于GPS基准站网的GPS测量

采用基于GPS基准网的GPS测量可以提高GPS测量的可靠性和准确性 ,可以消除和减小GPS测量观测值中与时间和空间相关的大气误差和轨道误差的影响 ,使中、长距离快速静态定位和RTK动态定位成为现实 ,还具有可直接得到WGS84Z坐标等优点。本文介绍基于GPS基准站网的GPS测量 ,简要地论述GPS虚拟参考站法VRS和区域改正数法FKP的原理、方法和特点 ,以及目前实施中存在的一些问题     

GPS seismology

GPS seismology uses convential geodetic models to analyze GPS data at high sampling rates, such as 1 Hz. GPS seismology results are shown for the Denali, San Simeon, Tokachi-oki, and Chuetsu earthquakes. Records for these earthquakes indicate that GPS is an excellent instrument for measuring large displacements near earthquake ruptures. GPS systems can be improved for seismic applications if their sampling rates are increased from 1 to 10 Hz.     

GPS水准

本文根据国内外GPS水准研究的文献资料,结合作者的研究心得,分析、探讨了各种GPS水准的理论与方法。比较其特点和应用条件及有待深入研究的课题。本文共分三部分;第一部分先说明GPS水准概念,然后探讨了GPS大地高(差)的精度及GPS水准——几何法求定大地水准面的各种算法;第二部分讨论了如何应用重力资料精化大地水准面的几何解;第三部分介绍了国内外一些重要的试验结果,以使读者有一明确的数字概念。