BDS/GNSS融合精密单点定位性能分析

随着北斗卫星导航系统(BDS)的全球组网成功,基于BDS的应用研究正在如火如荼的进行中,尤其是包括BDS在内的多频多模融合定位正成为研究的重点.利用MGEX(Multi-GNSS Experiment)多个测站的BDS、GPS、GLONASS、Galileo观测数据,基于RTKLIB开源代码,在Visual Studi...     

基于GAMP软件的GNSS精密单点定位研究

研究利用开源的GNSS数据处理软件GAMP进行精密单点定位解算,阐述了GAMP软件在精密单点定位中使用的数据预处理方法以及电离层、对流层、频间偏差等误差项的改正方法,设计了精密单点定位的解算策略并配置了相关的软件关键参数,对IGS跟踪站jfng站的实测数据进行了解算。结果表明,利用GAMP软件,利用适当的解算策略处理静态数据,约10 min可收敛至亚米级,3 h左右可收敛至厘米级,经过全天的解算其最终精度可达近毫米级。     

GNSS多系统卫星定位数据质量分析

北斗、GPS、GLONASS和Galileo作为全球四大卫星导航系统,其高质量的观测数据是提供高精度定位的保证.基于iGMAS的连续跟踪站实测数据,从卫星可见数、DOP值、信噪比以及多路径4个方面对比分析了四大导航系统数据质量的差异.经分析发现:由于北斗系统正在建设,所以数据质量与GPS和GLONASS相比较差,但优于...     

GNSS精密单点定位技术及应用进展

综合分析讨论了GNSS精密单点定位(PPP)技术及应用的最新进展。重点对GNSS精密单点定位实数解、固定解、实时精密单点定位、PPP-RTK和多频多系统精密单点定位等5个方面的核心关键技术和实现方法进行了总结和讨论。结合PPP技术的特点和优势,论述了PPP在低轨卫星定轨、地震、对流层和电离层等方面的典型应用。针对多频多系统GNSS的最新发展动态,展望了PPP技术今后的发展趋势,并指出了精密单点定位技术和推广应用还有待进一步研究的问题。     

单频到五频多系统GNSS精密单点定位参数估计与应用

全球导航卫星系统(GNSS)已发展至多频多系统时代,特别以我国北斗卫星导航系统(BDS)为代表的四大全球导航卫星系统可全天时、全天候播发十几个频率的伪距、相位和多普勒等观测信息。多频多系统GNSS为用户提供更多的观测数据和组合选择,为精密定位、导航和授时(PNT)应用带来了新的机遇,如高精度位置服务、大地测量、空间天气和灾害监测等。但多频多系统GNSS观测为精密单点定位(PPP)组合模型和系统偏差及大气延迟估计等带来诸多问题和挑战。本文给出了单频到五频多系统GNSS精密单点定位(PPP)模型,估计和评估了单频到五频多系统GNSS PPP定位精度、接收机钟差、对流层延迟、卫星和接收机硬件延迟,以及频间偏差。给出了GNSS PPP最新应用进展,包括GNSS气象学、电离层模拟、时间频率传递、建筑物安全和地震监测及其应用。结果表明,多频多系统极大地提高了GNSS PPP参数估计的精度和可靠性,具有重要的应用价值。最后给出了多频多系统GNSS PPP应用前景与展望。     

基于空间双曲交会的GNSS伪距单点定位算法

针对GNSS卫星导航中的伪距单点定位,提出一种不需要测站坐标近似值的非迭代算法。该算法将GNSS伪距导航定位方程转化为空间双曲定位方程,给出具体的解算步骤,研究了空间双曲定位方程的解(有两解),利用GNSS伪距导航定位的特点可消除多值性,从而实现无初值GNSS伪距单点定位。该算法与Bancroft算法相比,通过星间单差,与测站有关的公共误差项被消去,提高了定位精度;与传统的迭代算法相比,提高了计算效率,而且不需要测站坐标初值。最后通过IGS监测站实测数据对3种算法进行比较,验证了算法的有效性。     

GNSS多系统动态精密单点定位性能分析

文中在GPS精密单点定位（PPP）理论与方法的基础上,给出了多系统组合的精密单点定位技术观测模型,采用GPS、GLONASS、GALILEO、BDS 四大卫星导航定位系统的实测数据,研究并分析了四系统组合PPP的定位性能。结果表明,多系统PPP精度较单系统有很大提高,GPS+GLONASS+GALILEO+BDS四系统组合动态PPP在三个方向平均偏差约为0.7 cm、0.6 cm和1.7 cm,收敛时间为15～20 min左右,并且多系统PPP在截止高度角增大时,依然有充足的卫星数量,当截止高度角达到30°时,依然能达到cm级定位精度,对机载动态数据进行PPP解算结果显示,四系统组合解算的结果与利用GrafMov的解算结果符合得最好,优于其他双系统和单系统PPP的精度。      

多系统GNSS数据质量评估

随着全球四大卫星导航系统的不断完善,多系统GNSS融合发展、广泛应用将成为未来一段时间的热点,而这一切均建立在能够有效保障GNSS观测数据具有较高质量的前提下.本文基于两套GNSS数据质量分析软件,从数据处理角度对4个跟踪站的三系统观测数据进行了质量评估,重点就多路径效应、数据完整率与信噪比3项评估指标在三系统中的表现...     

GNSS系统间钟差辅助定位研究

GNSS（global navigation satellite systems）系统时使用原子钟作为时间基准,相比使用晶振的GNSS接收机,其稳定度高出几个量级。GNSS系统间钟差相比接收机钟差具有更高的稳定度,如果可以充分利用此先验信息将有助于优化多GNSS系统的定位结果。分析如何充分利用系统间钟差更稳定这一先验信息,并测试引入这一先验信息对多系统单点定位结果的影响,推导了基于两种不同钟差估计方法的定位解算模型,给出了最小二乘和扩展卡尔曼滤波两种参数估计算法。通过比较不同模型和估计算法在静态和动态定位的实验结果,最小二乘法无法利用系统间钟差更稳定的特点改善定位精度;静态实验结果表明,扩展卡尔曼滤波自身有一定的降噪效果,若引入系统间钟差更稳定的先验信息,将更有利于减小噪声;动态实验结果表明,引入系统间钟差更稳定的先验信息可减弱扩展卡尔曼滤波的发散现象。     

Klobuchar与GIM模型对GNSS单点定位精度影响分析

针对当前Klobuchar与GIM两种常用电离层延迟改正模型对GNSS伪距单点定位精度的影响,采用自编软件进行了两种模型对GPS、BDS、Galileo各两个频率伪距单点定位精度的影响分析。实验结果表明,整体而言GPS和BDS采用GIM模型解算得到的伪距单点定位精度要优于Klobuchar模型,Galileo采用两种模型解算得到的伪距单点定位精度相当。     

GNSS数据质量评估软件的实现及验证分析

近些年卫星导航系统的飞速发展,使得导航定位用户获取多模GNSS数据已成为一种趋势。而目前尚无一种能够同时检测GPS/BDS/GLONASS/Galileo数据质量的软件。针对新一代RINEX格式的GNSS数据,深入研究数据质量检测的方法。用C语言开发了与TEQC数据质量检测功能相近的软件QC,并对其正确性进行了验证。在此基础上,对iGMAS站的数据质量进行了分析,发现目前的多模GNSS接收机易发生钟跳;在多路径效应方面,BDS卫星的GEO卫星多路径效应的周期性较弱,信噪比也呈现出与GPS和GLONASS不同的特征。     

GNSS虚拟仿真教学系统设计与实现

GNSS卫星导航与定位一直是测绘工程专业的主要必修课之一。为了协助学生们能够更好地学习GNSS导航应用的相关知识,提高实际的仪器操作技能,本文设计了GNSS虚拟仿真教学系统,通过3DS MAX对GNSS仪器设备和测量场景等进行三维模型构建,并基于AE动画渲染,利用C++语言进行仿真系统开发,实现了仪器介绍,安装演示,静态作业,RTK作业以及参数计算等功能,探索了虚拟仿真教学应用模式,取得了一定的教学成果。     

函数极值法求解三频GNSS最优载波相位组合观测量

将载波相位组合观测量的噪声放大系数表示为与组合观测量波长和电离层延迟影响系数相关参数的函数,提出基于函数极值法求解特定波长和电离层延迟影响系数下的噪声最优线性组合系数。理论推导和计算结果表明,波长较长且以周为单位噪声放大系数较小的三频载波相位组合观测量,以周为单位的电离层延迟放大系数随组合系数之和的增大而增大,约为线性组合系数之和的2．3倍,而电离层延迟影响较小且以周为单位噪声放大系数较小的三频载波相位组合观测量,其波长随线性组合系数之和的增大而减小。     

基于 GPU 的 GNSS 信号跟踪设计与实现

软件接收机在数据后处理、算法设计与分析等方面发挥着重要的作用。由于传统的软件接收机均是由CPU 处理器实现,处理效率低下。图像处理单元是高度并行化的处理器,将导航信号处理中并行程度高且对时间要求最为严格的跟踪环节与GPU 的并行处理结构有机结合,能大大提升程序的效率。本文解决了采用GPU实现信号跟踪的关键技术,给出了相关的设计方案,并实现。试验结果表明：采用GPU 实现信号的跟踪,其效率提升了112.5倍。     

GNSS实时数据质量控制

设计了一套实时数据质量控制模块,利用观测值的多种线性组合进行周跳探测及修复,并对观测方程的验后残差进行实时分析,来探测粗差和周跳,从而使实时数据的处理结果更加稳定可靠,并在PANDA单历元实时数据处理模块(SRIF)的基础上,运用实时质量控制模块进行试验。结果表明,此模块更加稳定可靠,适用于GNSS实时数据处理。     

一种GNSS区域站观测数据质量检测方法

经过多年观测与积累,GNSS站数据已形成大数据规模,面对大区域、多年GNSS观测数据,需研究数据质量检测方法,形成快速、常态化检测机制,为GNSS站观测数据快速提取与推广应用提供质量保障。本文提出了一种基于TEQC技术的GNSS区域站观测数据质量检测方法,分析了检测内容、检测方法及方法关键点;以大华北区域660余个站点10期观测数据为研究对象,采用所提出的方法,对其进行质量检测,并对检测结果进行了分析;通过实地考察站址观测环境,分析了误差超限的原因,从而修订了观测工艺流程;基于研究成果构建了适用于大规模GNSS站观测数据质量检测技术体系,可为全国GNSS站观测数据质量检测提供方法参考。     

测绘产品质检管理系统的设计与实现

测绘产品质量的检查工作是一项重要的工作,本研究结合测绘产品质检具体工作要求,改变传统测绘仪器检定的工作方式,实现测绘检验资料、登记存档、记录计算及出示检验证书和报告等工作的一体化电脑管理,从而实现测绘质检工作电脑自动化、规范化、程序化、高效率的工作流程。     

组合GNSS系统可见卫星分析

为解决高山峡谷地区及城市建筑群区域,G PS用户接收到的卫星个数少无法满足定位的最低要求的问题,提出组合GNSS导航定位的方法。利用GPS、GLONASS及GAL‐ILEO系统的卫星轨道参数模拟,计算不同卫星高度角下全球范围内单 GNSS 系统及组合GNSS系统的可见卫星数。研究表明：组合GNSS系统增加了可见卫星数,突破了极端条件下卫星高度角对导航定位的限制,扩展了卫星定位的范围。     

基于GPS/DR的车辆定位系统设计与实现

在介绍了目前存在的车辆定位技术的基础上,提出了一种基于GPS/DR定位技术的车辆定位系统的设计框架,详细描述了框架内各个部分的功能和实现细节;并基于该框架开发了一个简单的系统,其具备车辆定位系统的基本功能。实际应用效果表明该系统是合理的,具有一定的实用价值。