Comparing DGPS corrections prediction using neural network, fuzzy neural network, and Kalman filter

Position information obtained from standard global positioning system (GPS) receivers has time variant errors. For effective use of GPS information in a navigation system, it is essential to model these errors. A new approach is presented for improving positioning accuracy using neural network (NN), fuzzy neural network (FNN), and Kalman filter (KF). These methods predict the position components’ errors that are used as differential GPS (DGPS) corrections in real-time positioning. Method validity is verified with experimental data from an actual data collection, before and after selective availability (SA) error. The result is a highly effective estimation technique for accurate positioning, so that positioning accuracy is drastically improved to less than 0.40 m, independent of SA error. The experimental test results with real data emphasize that the total performance of NN is better than FNN and KF considering the trade-off between accuracy and speed for DGPS corrections prediction.     

超宽带双向到达时间测距的室内动态定位方法

针对超宽带室内定位系统中的标准偏差和非视距误差问题,该文设计了一种基于改进卡尔曼滤波动态定位方法。该方法首先针对双向到达时间测距信息进行标定,利用线性拟合剔除测距信息中的标准偏差,针对超宽带平面定位系统中的非线性量测方程推导得到线性化的量测方程,将改正后的测距信息作为改进卡尔曼滤波量测信息,通过设定阈值调整卡尔曼滤波增益,从而剔除非视距误差。实验结果表明,该方法能有效抑制标准偏差和非视距误差的影响,视距环境下能达到厘米级精度,非视距环境下亚分米级精度,实现室内环境下的高精度动态定位。     

基于多普勒测速的GPS单历元动态定位算法

在传统的GPS单历元动态定位参数估计中,由于先验约束信息较少,模糊度求解和定位性能往往较低。据此,研究了多普勒测速在GPS单历元动态定位中的应用,提出了一种附有GPS多普勒测速信息约束的坐标更新方法,即利用移动载体先验坐标和多普勒测速信息预测当前历元坐标。考虑到该方法进行坐标更新的精度较高和传统单点定位坐标更新的稳健性较强等特点,在此基础上给出了相应的单历元整周模糊度参数求解策略,进一步提高了该方法的定位性能。试验结果表明,所提出的算法相对于传统的无速度信息坐标约束的GPS单历元动态定位算法,其模糊度浮点解精度、模糊度固定率和平均定位精度均有了进一步提高,尤其是在观测卫星数较少、卫星几何结构较差的情况下更为明显。     

基于粒子滤波的PDR/地磁指纹室内定位

针对行人航位推算(PDR)定位存在误差累积和地磁指纹不唯一导致的误匹配问题,本文改进了基于粒子滤波的PDR/地磁指纹室内定位方法.在PDR定位过程中利用地图信息控制粒子权重更新,得到较为准确的位置信息后,利用动态时间规整(DTW)算法在PDR推算位置基础上进行快速序列匹配,获取最优位置估计.试验结果表明,融合定位方法有...     

基于PCA-SMO的CSI指纹定位方法

Wi-Fi信道状态信息(CSI)中包含丰富的特征信息,使得基于CSI的指纹定位方法可以构建更高维度的特征以改善定位精度,但指纹特征中的冗余信息也导致构建的指纹库存储量大、建立定位模型的时间开销变大以及实时定位计算量大等问题.对此,提出使用主成分分析(PCA)的方法对原始指纹特征进行降维,而后利用序列最小最优化算法(SM...     

BDS/GPS融合定位中系统偏差补偿模型及其性能分析

多系统的融合定位可有效提高用户导航定位的连续性、可靠性及定位精度。针对BDS、GPS观测量间存在系统间偏差的实际情况,建立了顾及系统误差的BDS/GPS融合定位模型,即在函数模型中增加附加参数来吸收系统间偏差,构造了新的顾及先验信息的融合定位模型,分析了这种新融合模型的特点及其对定位结果的影响。利用不同品牌接收机在中国不同地域对新的融合模型进行试验,试验结果表明:BDS、GPS观测量存在系统间偏差,且不同接收机的系统间偏差量值并不一样;增加系统参数的融合定位模型能较好地吸收BDS、GPS观测量的系统间偏差的影响,改善其融合导航定位性能;在观测卫星数不足、单系统不能定位的情况下,考虑先验信息的融合定位模型仍能获得较好的定位结果。     

非差增强信息与差分虚拟观测数据的等价变换理论

针对目前非差精密单点定位增强信息无法直接用于RTK(real time kinematic)相对定位的问题,研究了基于附加坐标约束的参考站非差精密单点模糊度固定解提取非差改正信息的方法,并建立了非差增强信息与虚拟参考站观测信息等价变换模型,重点论述了空间状态域信息(state space representation,SSR)在等价变换中的区别应用。根据RTK模糊度部分固定技术,利用实测数据设计实验证明了算法的正确性与可用性。结果表明,虚拟零基线可获得与网络RTK同等精度的定位效果,从而实现了区域增强系统在非差与差分模式上的高度统一。     

90年代动态 GPS 遥感信息对地定位系统

从GPS的特点、发展趋势及应用分类,介绍了GPS的概况及应用趋势。动态GPS遥感信息对地定位系统是GPS技术在遥感方面的应用。文中充分分析了以往遥感信息对地定位存在的问题,预测了GPS在遥感信息对地定位方面应用前景,并提出了发展这一系统的试验研究总体框图。     

一种基于目标检测和PnP的移动终端室内定位方法

针对传统的视觉定位易受噪声干扰、目标检测准确率低且无法获取终端准确位姿信息的问题,提出了一种基于卷积神经网络的目标检测和PnP相结合的移动终端室内定位方法,通过Mask-RCNN进行目标检测,然后采用EPnP算法求解相机准确的位姿信息,并对该方法进行系统实现及真实场景试验。试验结果表明,该方法目标检测准确率在98%以上,单轴定位误差在0.35 m以内,满足移动终端室内定位的精度,具有精度高、稳定性好的优点,为基于视觉的移动终端室内定位提供了新的思路。     

BDS格网点电离层信息性能评估

电离层延迟是造成卫星导航系统误差的重要来源之一,因此,电离层延迟的修正精度直接影响用户定位精度．随着北斗卫星导航系统（BDS）全面服务亚太地区,用户对BDS高精度定位导航服务的需求日益迫切．同时BDS将基本导航服务和广域差分服务进行了一体化设计,为用户发布了高更新频率的格网点电离层信息,有效提升了用户的定位精度．本文利用2017年1月—2018年10月的数据对BDS格网点电离层信息的服务范围和服务精度进行评估,结果表明:格网点电离层信息有效覆盖区域基本覆盖中国区域,修正偏差约1.62 TECU,修正率约为86.7％;格网点电离层信息修正精度具有季节变化,冬季修正精度较低且波动较大,修正率约为82％,其他季节修正率均优于87％;修正偏差、修正率白天均高于夜间;格网点电离层信息具有较强的抗拢动能力．      

一种星载激光测高仪光斑内定位方法

提出一种利用铅垂线轨迹法及高程结构信息约束的星载激光测高仪光斑内定位方法。在星载激光测高仪辅助立体摄影测量体制下,以激光回波中包含的高精度高程结构信息作为约束条件,在足印光斑内,配合立体图像匹配生成的数字高程模型,选取定位候选点,并通过铅垂线轨迹法优化定位候选点高程值,消除立体图像定位误差引起的高程误差,获取符合高程结构约束的一系列位置的三维坐标。试验结果表明,该方法能够实现大光斑星载激光测高仪足印内的定位,高程定位精度为0.16 m,平面定位精度与立体图像一致。     

城市用地空间信息分类与数字重建——以长春百年城市内部用地变化为例

针对单一应用遥感影像难以进行城市内部用地结构分类以及高精度城市内部用地多期空间数据叠置分析中位置误差问题建立了基于"分层分类"与"对象分割"的城市内部用地空间信息数字重建方法。实现对特大城市产业用地(住宅、商业、工业等)以及交通、水系、生态绿地等不同功能结构用地的高精度监测以及历史演变过程的重建。综合集成SPOT5,1︰1万地形图、历史地图及城市规划图等辅助信息对长春城市1905年以来城市用地信息进行分类。研究表明,在专家知识参与下人—机交互解译,集成多源空间信息对实现高精度城市用地空间信息重建具有较高的应用价值,该方法不仅能提高城市用地分类精度而且能提高城市用地空间信息提取效率以及多期空间数据叠置分析的定位精度。     

基于Wi-Fi信道状态信息的室内定位技术现状综述

室内定位技术一直是工业界和学术界的研究热点,Wi-Fi信号作为重要的定位源,长期受到研究人员的关注。传统的利用接收信号强度的Wi-Fi定位方法受到诸多限制,容易受到环境等因素的影响,精度难以有效提升,也无法展开大规模的应用。信道状态信息（channel state information,CSI）是一种比接收信号强度更能描述Wi-Fi信号传播本质的观测量,利用CSI进行室内定位研究已得到越来越多的关注。介绍了CSI基本概念,综述了现有基于CSI的各类定位方法,包括指纹匹配、测角和测距等,分别描述其基本原理,指出其中的优缺点,并分析其现状和难点。并对基于Wi-Fi信道状态信息的定位技术未来的发展方向进行了展望。     

融合UWB+PDR的室内定位方法改进

近年来,随着科技的进步和创新,对室内定位的研究正朝着多技术互补融合的方向发展,将导航技术与室内定位相融合成为目前的研究热点。行人航位推算(PDR)和超宽带(UWB)技术以其独特的定位优势和精确度等众多优点成为室内定位的主流技术,但PDR由于其累积误差的影响只适用于短时间内高精度室内导航需求,而超宽带在复杂环境中,时间信息可能会严重失真,导致定位信息缺失。因此,本文利用扩展卡尔曼滤波(EKF)对两者进行融合改进,以此发挥各自技术优势。试验结果表明,定位解算的终点误差最大为0.819 5 m,最小为0.144 3 m,平均误差为0.347 8 m,位置平均误差为0.475 0 m,有效提升了室内定位的精度。     

基于LabVIEW的GPS激光测距动态定位系统的数据采集平台的开发

介绍了GPS激光测距动态定位系统的功能及组成数据采集平台的各个软件模块,采用LabVIEW集成开发环境下设计的GPS激光测距动态定位系统的数据采集平台,实现了对GPS定位信息、激光测距信息和数字罗盘角度信息的采集、存储及实时显示。     

神经网络在SINS/GPS组合定位中的应用

地籍测量中,单一系统无法满足定位要求,组合定位技术应运而生.其中,捷联惯性导航系统(SINS)和GPS组合定位应用最为广泛.在卫星信号受到干扰失效区域,系统进入纯SINS解算,定位误差会逐渐累积,无法满足定位精度要求.针对此问题,提出一种长短期记忆(LSTM)神经网络辅助的组合定位算法.根据LSTM神经网络能够有效运用...     

室内电子地图制作技术方法研究

随着地理信息技术的发展,导航定位技术越来越受到公众的关注,对室内导航定位的需求也在逐步增加。室内电子地图是室内导航定位的重要数据支撑,现有的针对室内电子地图制作技术的研究较少,因此,研究室内电子地图制作技术是十分必要的。本文主要利用某办公楼一层CAD平面图作为数据源,研究其制作室内电子地图的技术方法。     

动态分段在高速公路养护信息系统中的应用

针对高速公路养护信息传统管理模式中空间数据的"节点-弧段"几何模型存在养护信息数据不独立、信息数据冗余,以及原有动态分段数据模型不能表达不同方向车道交通特性的差异问题。文中基于高速公路空间的线性特性以及综合车道号+里程值的定位方法,提出将动态分段技术应用于以综合车道为基本建模单元的空间数据管理模式,设计专门的养护信息系统,实现将二维坐标转换为一维相对坐标、多源数据集成组织、降低信息数据冗余及病害信息的快速定位与编辑。     

Advantage of velocity measurements on instantaneous RTK positioning

Instantaneous real-time kinematic (RTK) techniques are one approach to achieving real-time high-accuracy positioning. The object of this paper is to show the advantage of adding velocity information to instantaneous RTK positioning. In this paper, velocity from Doppler frequency measurements is used to help resolve integer ambiguities in the LAMBDA method. In urban areas, pseudorange measurements can suffer from significant errors due to strong multipath, despite the use of advanced multipath-mitigation techniques. However, Doppler frequency measurements do not deteriorate as much as pseudoranges, because the multipath error on Doppler frequency measurements is only in the range of several centimeters. Our proposed method has been tested by both static and moving users in sub-urban environments. Single-epoch ambiguity fixing performance was improved compared to conventional ambiguity resolution without velocity information.     

基于GPS空-地定位航空遥感中地貌的三维显示

该文提出了具有ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）空－地定位模式的航空遥感中地貌的三维显示的新方法，并用此方法对实际航空遥感的结果进行显示，结果表明，此方法对于显示和整理空－地定位航空多维遥感信息成果，具有多方位显示及简便易行的特点，能获得很好的显示质量。