GNSS时差及其在多系统组合定位中的应用

随着卫星导航系统的发展及不断升级,越来越多的GNSS测站开始配备多模GNSS接收机。一方面,多模接收机的应用能够跟踪更多的GNSS卫星,从而改善观测几何条件,提高定位精度和可靠性;另一方面,不同GNSS导航系统采用不同的系统时间定义,存在着系统时差,从而多模GNSS接收机对于不同导航系统卫星的观测值存在着相应的偏差。为实现GNSS系统的兼容与互操作,各个GNSS导航系统目前都提出了系统时差监测的要求。基于此,研究GNSS系统时差的监测及其在多模定位中的应用。首先介绍目前导航系统时差监测的几种方法;然后分析GPS/GLONASS系统时差以及相对硬件延迟的特性;最后将GPS/GLONASS系统时差应用到多模用户导航定位,并详细讨论GPS/GLONASS时差及测站硬件延迟对导航定位的影响。     

基于GNSS的空管应用仿真及性能评估

提出了未来民用航空管理的发展方向一新航行系统,以及新航行系统的核心元素一卫星导航系统（GNSS）,通过数学仿真的手段将卫星导航系统模型化,阐述了评估卫星导航系统性能的方法。     

GNSS导航定位技术的研究综述与分析

针对GNSS导航系统的关键技术,分析了GNSS信号结构的多元化,探讨了GNSS接收机的综合性和多样性,提出了我国卫星导航系统的发展思路和策略。     

北斗卫星导航系统的发展、优势及建议

中国北斗卫星导航系统(BDS)是国际GNSS的重要组成部分。本文详细介绍了BDS的系统架构,重点围绕国际上现存的GPS、GLONASS和GALILEO三大卫星导航系统的结构组成,对比研究BDS与其他GNSS系统各自特点。在混合星座,通信集成等方面给出了BDS的优势所在,文章最后就BDS的发展提出了几点建议。     

全球导航卫星系统体系化发展趋势探讨

本文对全球导航卫星系统(GNSS)发展的最新动向和演变的重大趋势,进行了全方位多层次的研究。GNSS的系统之系统和天地一体化系统集成,导航系统与通信系统的互补化组合渗透,多系统室内外应用与服务的体系化融合构建,均已成为大家关注的焦点。许多事实表明,GNSS已经进入发展的重大转折期。确切地说,GNSS概念业已从全球导航卫星系统转变为全球导航卫星服务,进而步入时空智能服务发展新时期,实际上是从技术系统向产业服务体系的转变,应该在其本身进一步完善和总体创新的同时,需要脱胎换骨的转变,进入一个泛在服务导航系统与产业发展的新兴领域,关键是要构建全新的体系,这就是新时空服务体系,本文对此进行了简要的阐述和探讨。     

多模GNSS接收机静态观测数据质量分析

随着北斗卫星导航系统的不断发展和完善,基于GNSS多模系统的接收机种类不断增多。为了满足福建省北斗地基增强系统建设的需要,对目前国内建设CORS站的GNSS接收机静态观测数据质量进行分析,以研究多模卫星观测系统的数据质量,为北斗地基增强系统的建设提供参考。     

天宝北斗兼容的GNSS系列产品应用广泛

<正>[本刊讯]自2013年天宝公司(Trimble)发布版本为4.80兼容北斗卫星导航系统的GNSS接收机固件以来,天宝北斗兼容的GNSS接收机在国内的测绘行业中已经是不成文的标配,用户可以在测绘、基础设施、建筑施工以及高精度OEM接收机模块等一系列天宝的GNSS解决方案中,使用北斗卫星导航系统中的开放服务卫星信号。北斗系统大大拓宽了天宝GNSS的使用场景,提高了外业作业效率。目前,天宝北斗兼容的GNSS接收机在国内及亚太区的各行各业中已得到了广泛应用。     

卫星导航可用性监测技术

随着全球卫星导航系统（GNSS）的不断完善和在各领域的不断推广运用,导航系统的重要性日益增大,导航系统是否可用,直接影响到用户的体验甚至用户的安全.本文论述了卫星导航系统可用性监测相关技术,主要从卫星系统完好性监测、电离层闪烁监测技术和电磁环境监测三个方面分别进行论述.      

虚拟卫星法在 GNSS / INS组合导航中的应用

在 GNSS / INS车载组合导航系统中,GNSS信号易受遮挡或干扰而失锁,造成组合导航精度有所降低.针对这种情况,将虚拟卫星法应用于 GNSS / INS组合导航系统中.通过增加虚拟卫星,构造虚拟观测量,将实测观测量、虚拟观测量用于组合导航 Kalman滤波器解算.试验结果表明,此方法能够有效地提高系统的可观测性和导航精度.     

多系统GNSS卫星可见性全球时空变化分析

多系统GNSS卫星组合定位成为导航系统发展的重要趋势。基于武汉大学IGS数据中心发布的精密星历,以可见卫星数及PDOP为研究对象,通过地面点仿真实验,分析多系统GNSS卫星在全球范围内可见性的时空变化,比较多系统GNSS相较单系统在卫星分布上的优势。结果表明,对于地面固定点,各GNSS系统卫星可见性的重复周期都约为24h,其中GPS/BDS/GLONASS/Galileo 4系统的卫星可见性稳定性最高,单GPS系统较差;相较于GPS单系统,GPS/BDS双系统在亚太地区的可见卫星数由7~13颗提高到15~23颗,而GPS/BDS/GLONASS/Galileo 4系统在欧亚和亚太地区的可见卫星数提高到24~30颗。     

Compass纳入GNSS运行可行性探讨

根据全球卫星导航系统及我国“北斗”系统的建设和发展,阐述了国际民航组织对GNSS的定义及性能要求。结合当前GNSS运行情况,探讨了将“北斗二号”纳入GNSS运行的可行性及必然性,阐明了GNSS多系统兼容运行的优势。     

全球导航卫星系统反射测量(GNSS+R)最新进展与应用前景

全球导航卫星系统(GNSS)具有全天候、近实时、高精度的特点,可持续发射L波段信号,广泛应用于定位、导航和授时(PNT)。随着GNSS技术的发展,最近GNSS反射信号可探测地球表面特征,即GNSS反射测量(GNSS+R)。结合GNSS接收机天线位置和介质信息,利用延迟测量值可以确定表面粗糙度和表面特性。GNSS+R作为当前GNSS和遥感领域的研究热点,取得了一些研究进展和成果。本文详细介绍了GNSS+R原理和方法及其最新应用进展,包括各种GNSS+R技术手段和方法,以及海洋、陆地、水文、植被和冰雪等遥感应用,特别是最新BeiDou-R和TDS-1研究进展。最后给出了GNSS+R应用前景和展望,包括多GNSS系统、GNSS+R接收机、GNSS+R卫星计划和新兴应用等。     

PPP网解UPD模糊度固定技术监测尼泊尔Ms8.1级地震对中国珠峰地区及周边地震同震位移

利用UPD模糊度固定技术无需顾及基线解算基站地震所带来的影响,可以进行高精度非差PPP解算,"真实"获取地震周边地区GNSS站点高精度同震位移变化。为此,本文利用"国家基准一期工程""中国大陆构造环境监测网络"以及国家测绘地理信息局在珠峰周边所观测的GNSS观测资料,基于UPD模糊度固定技术高精度非差解算2015年4月25日尼泊尔Ms8.1级地震对我国珠峰地区及周边地震同震位移影响。首先,本文选取全国及周边IGS均匀分布、站点稳定、远离震区的GNSS连续观测网络数据计算卫星端的宽、窄巷UPD,采用PPP网解UPD模糊度固定技术,对解算地震区域内的GNSS测站的载波相位模糊度进行固定,得到无模糊度的精确相位观测值,进行高精度非差PPP解算;通过对平静日IGS测站数据处理与ITRF2008历元坐标对比分析,验证了该方法的精确性;最后,对2015年4月25日、5月12日地震以及地震前后数据,进行了UPD模糊度固定技术的非差PPP解算,分析了中国珠峰地区及周边GNSS站的同震位移;同时也分析了中国珠峰地区在2005—2015年10年的位移变化情况。UPD模糊度固定技术整网解算的方法也证实了能够为GNSS用于监测地震同震位移等,提供了一种精确、可靠的技术手段。     

GNSS卫星精密定轨综述:现状、挑战与机遇

GNSS卫星精密轨道是高精度GNSS应用的基础与前提,GNSS卫星精密定轨技术也一直都是卫星导航领域的研究重点与热点。本文首先介绍了GNSS星座与跟踪数据概况,梳理了精密定轨函数模型、动力学模型及随机模型构建过程中的关键问题,归纳了低轨星载观测和星间链路观测等多源数据增强GNSS精密定轨的研究进展;然后,从应用的角度总结了当前GNSS精密轨道产品的基本状态,并进行了精度评估;最后,讨论了GNSS精密定轨在大网快速解算、多层次观测数据融合、太阳光压模型精化及高精度实时定轨等方面所面临的挑战,并展望了低轨星座、光钟、激光链路等新技术给GNSS精密定轨带来的机遇。     

陆地导航中GNSS/陀螺仪组合实时测姿方法

在陆地导航系统中使用GNSS/INS组合导航会增加系统成本,多天线GNSS测姿精度受基线长度影响,且存在的模糊度固定问题。本文提出仅利用一个陀螺仪和单天线GNSS组合来进行实时测姿。先由单天线GNSS计算姿态角3参数,航向角为陆地导航的关键参数,为此将陀螺信息与GNSS导出的航向角进行融合。分析了单天线测姿在载体静止或低速运动时精度很差的原因,提出了在组合滤波中进行解决的方案。推导了GNSS和陀螺信息融合的滤波模型,将陀螺仪信息作为状态模型的控制输入,以GNSS航向为滤波观测值。实验结果表明,GNSS/陀螺仪组合计算的航向角精度和可靠性相对GNSS测姿结果均有很大提升。     

不同型号GNSS接收机短基线检定实验研究

全球卫星导航系统(GNSS)以其全天候、操作简便、高精度等优点在测绘、航空、地质勘察、环境监测与保护等领域得到了广泛应用。为提高GNSS接收机检定设备的利用率和检定工作的效率,也为测量工作中提高GNSS接收机的使用效率提供可靠依据,文中设计了不同型号的GNSS接收机与相同型号GNSS接收机联合检测和联合数据处理的实验。实验证明,不同型号GNSS接收机联合检测具有可行性。     

GNSS大气海洋遥感技术研究进展

全球卫星导航系统(GNSS)信号资源的大气海洋遥感技术一直是一个研究热点.伴随着GNSS系统的建设和发展,相继出现了利用GNSS延迟信号、反射信号、掩星信号、极化信号获取大气和海洋环境参数的一系列新技术新方法.在回顾GNSS大气海洋遥感技术概况的基础上,先后概述了GNSS延迟信号(GNSS-D)技术、GNSS反射测量(...     

M_DCB: Matlab code for estimating GNSS satellite and receiver differential code biases

Global navigation satellite systems (GNSS) have been widely used to monitor variations in the earth’s ionosphere by estimating total electron content (TEC) using dual-frequency observations. Differential code biases (DCBs) are one of the important error sources in estimating precise TEC from GNSS data. The International GNSS Service (IGS) Analysis Centers have routinely provided DCB estimates for GNSS satellites and IGS ground receivers, but the DCBs for regional and local network receivers are not provided. Furthermore, the DCB values of GNSS satellites or receivers are assumed to be constant over 1?day or 1?month, which is not always the case. We describe Matlab code to estimate GNSS satellite and receiver DCBs for time intervals from hours to days; the software is called M_DCB. The DCBs of GNSS satellites and ground receivers are tested and evaluated using data from the IGS GNSS network. The estimates from M_DCB show good agreement with the IGS Analysis Centers with a mean difference of less than 0.7?ns and an RMS of less than 0.4?ns, even for a single station DCB estimate.     

高轨航天器GNSS技术发展

随着高轨航天器任务和数量逐步增多,使用高轨GNSS技术在一定程度上避免了传统地面测控的局限性,降低了测控站网运行负担和维护成本,且提高了卫星平台自主导航能力和测定轨精度,具有显著的研究意义和应用价值。本文对GNSS用于高轨航天器的技术发展进行分析研究,对比低轨航天器,分析了GNSS在高轨空间环境中应用特点;从高轨GNSS可用性、在轨技术验证和高灵敏接收机技术3个方面,总结高轨GNSS自主导航技术特点和发展历程;分析了高轨事后精密定轨和编队卫星相对导航新任务中GNSS技术特点;从高轨航天器未来发展出发,给出后续高轨GNSS技术研究展望。     

Using Allan variance to analyze the error characteristics of GNSS positioning

Currently, we evaluate the positioning accuracy of GNSS mainly by providing statistical values that can represent the overall error level, such as CEP, RMS, 2DRMS, and maximum error. These are solid indicators of the general performance of the GNSS positioning. But some applications like GNSS/INS integrated system require a detailed analysis of the error characteristics and knowledge of the precise error model. This requirement necessitates the modeling of the error components of the GNSS positioning solutions. In our research, the Allan variance method is proposed to analyze the GNSS positioning errors, describe the error characteristics, and build the corresponding error models. Based on our research, four dominant noise terms are identified in the GNSS positioning solutions, that is, 1st order Gauss-Markov process, Gaussian white noise, random walk noise, and flicker noise, which indicates that white noise is not always enough and appropriate to model GNSS positioning errors for some applications. The results show that the Allan variance is a feasible and effective way to analyze the error characteristics of the GNSS positioning solutions.