谷歌Nexus 9智能终端原始GNSS观测值的质量分析

从信噪比、伪距残差、相位残差等方面对开阔环境下的静态谷歌Nexus 9智能平板终端的原始全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）观测数据质量进行了分析评估,结果表明,Nexus 9平板的全球定位系统（Global Positioning System,GPS）、GLONASS观测值的信噪比比测量型接收机低10 dBHz左右;伪距精度分别为5.43 m、11.39 m,相位精度分别为4.44 mm、4.99 mm;相对于高度角来说,信噪比与伪距残差的相关性更强,更能反映观测数据的质量。在此基础上给出了信噪比定权的随机模型,并进行了开阔环境下的伪距单点定位测试。实验结果表明,基于信噪比定权的单点定位平面精度为2.74 m,高程精度为4.56m,比高度角定权精度提高了约26%。     

谷歌Nexus 9智能终端原始GNSS观测值的质量分析

受限于低成本、低功耗的全向线性极化天线和导航芯片,手机原始的全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）观测数据存在伪距噪声大、多路径效应严重以及载波相位观测值周跳频繁等特点,从而造成定位不准、轨迹不平滑等问题。基于此,提出了一种速度约束的双频实时伪距差分（real time differential,RTD）/实时动态差分（real time kinematic,RTK）自适应切换滤波定位算法,充分发挥L5/E5a/B2a信号抗多径能力强的优势,提升定位精度和模糊度固定率;使用速度约束载体历元间位置变化的方法,有效平滑了伪距噪声;通过RTD/ RTK自适应切换的方式,保证了不同观测条件下获得稳定的高精度位置信息。基于Huawei Mate40智能手机的实测定位结果表明,静态定位和行人动态定位的模糊度固定率分别为99.67%和57.99%;行人在半遮挡环境的动态定位平面精度约为0.5 m,城市典型环境下车载动态定位中超过70%历元的平面误差在1.5 m以内,实现了手机用户在城市环境下的高精度导航定位。     

Android智能终端GNSS定位精度分析

目前,普通智能终端的平面定位精度在5 m左右。2016年,Google公司推出Android系统7.0版本,开始支持输出GNSS（global navigation satellite system）原始观测值。通过改正和计算,可以获得Android智能终端的伪码和载波相位观测值,从而实现较高精度的GNSS定位。研究采用华为P9手机进行,在观测条件良好的情况下,采集静态的GNSS原始观测数据,并采用多种方式分别进行定位解算,并分析其定位精度。同时,在相邻观测点放置NovAtel DL-V3-L1型接收机进行对比。实验表明通过静态下精密单点定位或者载波相位差分定位的方式,可以显著提升智能终端的定位精度,达到分米级水平。     

智能手机GNSS数据质量及定位精度分析

为进一步分析智能手机的GNSS数据质量和定位精度,为后续科学研究提供参考,本文选取华为双频手机P30 Pro、单频手机nova5 Pro以及华测测量型接收机CHC P5在不同场景中进行实验。实验结果表明,两部智能手机的可见卫星数与P5相当,但稳定性和连续性较差;智能手机的平均信噪比处于35 dBHz以上,比P5低约5—15 dBHz;多路径效应是影响智能手机数据质量和定位精度的主要因素;空旷环境中的伪距单点定位精度和动态定位性能优于遮挡环境,双频手机的定位精度优于单频手机。     

多种观测环境下GNSS数据质量分析

随着城镇化进程的加快和民生基础设施的全面建设,对全球卫星导航系统(GNSS)控制点勘选的限制因素越来越多,无形中增加了GNSS控制点勘选工作的难度。为了在有限的自然环境中最大限度地提升GNSS控制点勘选工作效率,减轻GNSS控制点勘选难度,特开展了多种特定观测环境下GNSS数据质量分析,结果表明：GNSS控制点数据质量对距离变电站、水面远近没有影响;光滑连片铁皮建(构)筑物对距离100 m的GNSS控制点观测数据质量无影响;扼流圈天线可以极大地提高GNSS数据质量。     

GNSS单点定位质量分析系统的设计与实现

在研究了GNSS定位质量分析原理的基础上,构建了一个包含GPS、北斗以及组合导航的定位质量分析系统,实现了从坐标解算、质量分析、成果输出的一体化流程,从而将GPS定位的各个独立平台统一起来,对以后的实际生产和科研有一定的参考作用。     

变电站环境下GNSS接收机性能及观测数据质量分析

为了研究变电站强电磁环境对全球卫星导航系统（GNSS）接收机工作性能及观测数据质量影响,分别在500 kV、220 kV、110 kV变电站主控楼楼顶布置测试站点,并用GNSS接收机连续观测24小时．通过接收机内部噪声和数据完整率、信噪比(SNR)、多路径效应等综合评估变电站对GNSS接收机工作性能及观测数据质量的影响．实验结果表明:变电站强电磁环境下GNSS接收机能正常工作,且未对观测数据质量产生显著影响,观测数据质量满足相应标准.      

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...     

银川市GNSS连续运行参考站网系统数据质量分析

银川市GNSS连续运行参考站网系统共建站5个,当时站网的初步设计主要根据收集的资料和踏勘情况结合网络的布设等工作进行,为了确保建成的GNSS参考站的解算质量以及将来能够满足在省级或更大区域的连续参考站网络系统的运行,在站址选择的时候,有必要对接收机的观测数据进行质量分析。现结合银川市GNSS连续运行参考站网的选址,对点位进行了实地测试,对测试数据进行了多方面的综合分析评定,根据数据质量分析结果确定了拟建基准站点的位置,对确保系统建设质量具有重要意义。     

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。     

GNSS数据质量分析

GNSS载波相位观测值受观测噪声和接收机钟跳等的影响,其周跳检验量序列随时间发生变化。为构造稳健而又敏感的周跳检验量,需对不同系统的卫星数据质量进行分析,而多路径效应和信噪比则是影响观测数据质量的重要指标。本文重点分析了GPS与BDS卫星数据的多路径效应及信噪比,并提出了一种接收机时钟的钟跳探测方法,即采用双频相位观测值的O-C值,通过消电离层线性组合进行钟跳探测。     

极区北斗卫星数据质量特征分析

为明确极区环境对北斗卫星数据质量和卫星导航定位服务的影响,本文利用极区所有IGS站可用的北斗卫星观测数据和中山站实测数据,结合信噪比、多路径误差和电离层延迟变化率等评价指标,全面分析了北斗卫星导航系统在极区的数据质量特征。结果表明:极地测站的北斗卫星观测数据质量受高度角影响更大;信噪比整体水平相对于低纬测站低,北斗卫星的信噪比水平与GPS相当;多路径效应更加严重,需在数据预处理中予以考虑;极地测站数据受电离层活动的影响大且存在时段差异。     

Galileo导航系统观测值的质量分析

从信噪比、伪距多路径效应、单差残差和非差观测值精度等方面对进入初始服务初期Galileo导航系统观测值的质量进行了对比分析,最后简要评估了Galileo导航系统的单点定位精度。结果表明:在信噪比方面,Galileo E5最高,E1、E5a和E5b次之且基本相当;在伪距多路径方面,Galileo E1最大,其次分别为E5b和E5a,而E5最小;在单差残差方面,Galileo导航系统单差相位残差基本在±4 mm内,单差伪距残差基本在±0.3 m内;在非差观测值精度方面,Galileo导航系统相位观测值精度E1最高,E5a、E5b和E5次之且基本相当,而伪距观测值精度E5最高,E5b最差;整体上而言,Galileo导航系统观测值的数据质量略优于GPS和BDS;Galileo导航系统单频伪距单点定位的水平精度约为2.2 m,与GPS和BDS的水平定位精度基本相当,而高程精度约为5.2 m,稍差于GPS和BDS,这与可观测卫星数和PDOP有很大的关系。     

联合GNSS和SLR观测对地球自转参数的解算与分析

目的 选取不同数量的IGS站,分别利用GPS和GPS+GLONASS观测数据计算ERP参数,并将结果和IGS公布值进行比较,分析测站数量增加和加入GLONASS观测数据对解算ERP参数的影响。此外,还利用GLO-NASS卫星的全部卫星激光测距(SLR)数据进行ERP参数解算,并将SLR结果和GNSS解算结果联合计算ERP,结果表明,联合SLR可改善GNSS数据解算ERP参数及高频ERP参数的系统性误差影响和稳定性。     

GNSS三频周跳探测与修复算法

针对使用组合观测值探测周跳存在不敏感周跳且难以修复的问题,研究了三频周跳探测与修复的几何原理,从几何角度研究了多个相位无几何组合(GF)探测周跳的异同,以及加入MW组合后的效果,并搜索了相应的不敏感周跳。提出了以对应的横截面积最小为原则选取组合量的方法。经北斗三频实测数据验证,GF组合的数量以两个为宜,加入MW组合后不敏感周跳进一步减少,优化选取的两个GF组合和MW组合联合探测周跳仅存在一个不敏感周跳,且探测到的周跳均能正确修复。     

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。     

基于TEQC的GNSS数据质量可视化表达与分析

TEQC能对GNSS数据进行质量检核,可编辑并改善GNSS数据质量。但TEQC不具备可视性,实际操作不便;此外,TEQC无法直接对数据质量进行可视化分析,必须借助第三方软件方能实现,极大地增加了软件实际操作的复杂度。为此,为方便GNSS数据的质量分析与编辑,运用Visual C#对TEQC进行Windows可视化界面封装、采用Chart控件实现数据质量检核结果的可视化表达,以编制基于TEQC的GNSS数据质量分析与编辑程序;最后结合实例检验了Chart-QC软件在数据质量检核与编辑方面的功效。