机载POS系统用于航空遥感直接对地目标定位的精度分析

利用实际航摄资料评价了WGS84和国家80坐标系下机载POS（position and orientation system）系统直接对地目标定位的精度，分析了不同大地水准面拟合方法对高程精度的影响，检校了POS系统的视准轴误差，讨论了检校场的检校结果。试验表明，基于POS系统的航空遥感直接对地目标定位至少需要利用带有1个平高地面控制点的检校场对POS系统进行检校才能消除系统误差；在WGS84坐标系中，可以获得较高的定位精度，而转换到国家80坐标系下，必须对高程进行大地水准面拟合改正。     

本期导读

机载POS系统用于航空遥感直接对地目标定位的精度分析(袁修孝，等)一文利用实际航摄资料评价了WGS 84和国家80坐标系下的机载POS系统直接对地目标定位的精度，分析了不同大地水准面拟合方法对高程精度的影响，检校了POS系统的视准轴误差，并讨论了检校场的检校结果。试验表明，     

像底点用于POS系统直接对地目标定位

根据像底点与航摄像片外方位角元素的几何关系,本文提出利用像底点求解IMU视准轴误差,以提高POS系统直接对地目标定位精度的方法,并用一组实际飞行的数据进行了试验。结果表明,该方法可有效提高POS系统直接对地目标定位的精度,而无需布设特定的检校场和地面控制点。对带POS系统的城区大比例尺航空影像对地目标定位有一定实用价值。     

GPS偏心分量对直接地理定位精度的影响分析

根据POS辅助航空摄影测量直接地理定位原理,本文从机载GPS天线相位中心与航摄仪投影中心的几何关系出发,建立了POS系统摄站坐标观测值方程,并研究了飞机姿态变化对GPS偏心分量的影响情况。通过试验,分析了GPS偏心分量变化对直接地理定位精度的影响,结果表明GPS天线安装时应尽量靠近航摄仪投影中心以减小定位误差;此变化对地面点安置精度影响不大,仍可满足1∶2 000比例尺丘陵地地形图测图精度等级。     

GPS偏心分量对直接地理定位精度的影响分析

根据POS辅助航空摄影测量直接地理定位原理,本文从机载GPS天线相位中心与航摄仪投影中心的几何关系出发,建立了POS系统摄站坐标观测值方程,并研究了飞机姿态变化对GPS偏心分量的影响情况.通过试验,分析了GPS偏心分量变化对直接地理定位精度的影响,结果表明GPS天线安装时应尽量靠近航摄仪投影中心以减小定位误差;此变化对地面点安置精度影响不大,仍可满足1∶2 000比例尺丘陵地地形图测图精度等级.     

北斗精密定轨及广播星历轨道精度评估

目前各类用户对基于北斗卫星导航定位服务需求在不断扩大,由于广播星历实时、易获取,北斗广播星历精度是实时导航定位用户关心的问题,也是检验系统是否达成设计指标的关键因素。文中基于国家基准站和MGEX站计算北斗精密轨道,重复弧段精度优于利用国际站计算结果。将计算的北斗精密轨道作为参考,更加准确地评估分析北斗广播星历轨道误差的精度。分析结果显示,北斗广播星历轨道径向精度优于法向和切向精度,且法向误差具有较为明显的周期性。各类卫星中,GEO卫星精度稍差,而IGSO和MEO卫星与GPS在同一量级。随着北斗卫星系统逐步组网完善,地面监测站分布趋于合理,北斗系统整体性能将会不断提高。     

基准站辅助的区域实时精密单点定位

针对常规实时精密单点定位(PPP)精度低、稳定性差的问题,该文采用附加基准站改正信息的精密单点定位算法,开展了基准站辅助的区域实时PPP应用研究.依托山东省卫星定位连续运行综合应用服务系统(SDCORS),采用IGU预报星历和钟差产品获取实时卫星轨道和钟差改正,探讨站间距、不同基准站、单/双基准站等对区域实时PPP的影响.实验结果表明,以事后PPP单天解坐标为参考,基准站辅助的流动站实时PPP坐标分量和点位平均精度均可达到厘米级水平;流动站实时PPP定位精度与站间距没有明显的相关性;基准站的选择对区域实时PPP结果略有影响,附加双基准站改正的PPP相比于单基准站改正PPP的结果更优,点位精度平均提升约8.6％.     

地面检校场直接地理定位的精度分析

为了验证地面检校场代替空对地检校场的可行性,本文参照国际上已经成熟的方案布设了不同的检校场,在建立国产POS与SWDC-4A系统集成检校的数学模型之后,基于不同的检校场进行了多传感器集成直接地理定位的实验,并对最终的结果进行精度分析。结果表明,利用地面检校场进行直接地理定位可以达到平面中误差0.3m、高程中误差0.4m的精度,这种检校方法可靠稳定,能够代替空对地检校场进行实际作业。     

NBCORS及车载LiDAR系统POS数据处理技术在道路竣工中的应用研究

针对车载LiDAR系统在城市道路竣工测绘中所面临的问题,提出了采用城市CORS站替代单基站以差分解算POS,并通过设计试验探明了基于单基站及多基站差分GPS解算POS获得的激光点云数据精度。试验结果表明,基于测区附近3个基准站获得的点云平面精度可达4.9 cm,高程精度可达8.6 cm,能够满足城市道路竣工的精度要求,具有替代近距离单基站差分的潜力。     

中长基线精密定位基准站选取方案研究

高精度中长基线静态精密定位解算精度受多种因素影响,其中板块运动、基准站选取策略差异,对定位精度产生较大影响。本文利用我国周边IGS站和国内CORS站网作为基准站,定量分析不同基准站选取策略对精密定位精度影响形式与量级。分析可得:(1)利用我国CORS站作为基准站,相比于IGS为基准,不同时段坐标精度和基线长精度均有提高。(2)以板块区域进行基准站位置划分,对比发现,与测站在相同板块内的基准站的解算精度,优于测站与基准站位于不同二级板块的解算精度。     

基于GPS／北斗网络RTK算法实现与结果分析

随着GPS现代化的发展以及中国北斗二代的实施,GPS／BDS组合导航系统在各个行业领域和亚太地区各个国家得到日益广泛的应用,国际海运事业无线电技术委员会（RTCM）增加了北斗卫星导航系统（BDS）星历电文并支持BDS载波相位差分应用使得北斗的地基增强系统在各行业中的应用更加重要。本文介绍相对定位基本模型,单基站实时运态（RTK）与多基站RTK基本原理以及虚拟参考站（VRS）定位方法,通过采集GPS／BDS观测值,分析单基站RTK与多基站定位结果。结果表明,若流动站与基准站距离较短,多基站与单基站定位精度均能得到厘米级定位结果;在流动站与基准站距离较长时,GPS／BDS双频多基站RTK的定位精度能达到厘米级定位结果,可用性强。      

基于精密单点定位技术的机载POS定位精度分析

首先介绍了POS系统定位原理和精密单点定位的原理、数学模型,然后结合湖南某区六架次直升机航摄获得的惯导轨迹数据,对精密单点定位与多基站事后差分解算结果进行比较及定位精度分析,结果表明:精密单点定位相对于多基站事后差分定位在水平方向、高程方向可分别达到10 cm左右的相对精度。可为困难地区无基站航摄提供有益参考。     

GPS手机的差分定位系统研究

提高GPS手机的定位精度具有很广阔的应用前景,本文研究GPS手机的实时定位差分系统的设计和实现方法。该系统采用基准站广播位置差分值、移动站实时处理的差分GPS方案,其主要优点是定位精度高、改正速度快、设备简单、操作方便;分析了位置差分GPS的定位误差,给出了测量结果。理论分析和测试结果都表明,该系统的差分定位精度比手机GPS直接定位相对提高31m左右,定位误差达4m左右,能够满足相关领域测量精度要求。     

基于移动基准站DGPS整周模糊度快速求解的研究

讨论了移动基准站GPS载波相位差分技术的关键,研究了其确定整周模糊度的方法,设计了检验该技术精度的试验方案,实现了厘米级的相对定位精度。     

利用单基准站改正信息和电离层参数估计的单频PPP算法

利用单个基准站提供的改正信息对流动站的单频观测值数据进行改正,同时引入电离层参数进行实时电离层延迟估计,进行单频精密单点定位（PPP）计算。相比传统的单频PPP方法,本文方法对单频PPP的收敛速度和定位精度都有很大的提高,定位精度优于2cm,且受基准站距离的影响较小。     

紧耦合直接地理定位技术精度分析与应用

基于机载POS辅助的直接地理定位系统,可得到平面与高程分别优于10和15 cm的中误差成果。但这一过程的实现对飞行环境和地面基站的依赖度较高,在实际工作中,不仅降低了生产效率,还增加了工作成本。基于虚拟参考基站理论和惯导辅助动态模糊度解算技术的紧耦合直接地理定位技术,摆脱了对飞行条件和基站距离的限制,在卫星失锁、地面基站距离超过70 km和无基站的情况下,仍能获取满足精度的解算结果。本文采用该技术对辽宁沈阳城区进行了高分辨率的数字航空遥感工作,通过对其数据的解算结果显示,采用机载POS紧耦合方案得到的数据精度要明显优于松散组合,在无基站的情况下采用的紧耦合单点精密解算所得到的成果也能满足相应的成果规范。     

长距离GPS/BDS双系统网络RTK方法

基于区域参考站网的网络实时动态定位(real-time kinematic,RTK)方法是实现全球定位系统(global positioning system,GPS)、北斗卫星导航系统(BeiDou satellite navigation system,BDS)高精度定位的主要手段.研究了一种长距离GPS/BDS双...     

Helmert方差分量估计在GPS/GLONASS组合定位中的应用

介绍了GPS/GLONASS组合定位模型,探讨了组合定位解算中的时间系统转化和坐标系统转化的问题,研究了利用Helmert分差分量估计进行验后定权的方法及其步骤,对IGS基准站nano某一天的观测数据进行组合定位解算与分析,认为在GPS/GLONASS组合定位解算中选择1∶0.210 6的权比,能够提高单点定位的精度。     

BDS/GPS非差误差改正数的实时动态定位方法

针对我国地区观测数据的实验定位结果精度问题,该文提出BDS/GPS非差误差改正数的实时动态定位方法,研究了BDS/GPS单参考站非差实时动态定位算法模型,流动站使用非差误差改正数,不需要进行双差观测值的组合。参考站将非差误差改正数传递给流动站,对流动站的观测值进行误差改正,可以直接固定流动站的模糊度。实验表明:在我国南方地区BDS精度要优于GPS,而在北方地区,BDS/GPS定位精度和GPS定位精度明显优于BDS。并且与单系统相比,组合系统的可视卫星数明显增加,改善了卫星空间几何分布结构,从而提高了导航定位的可用性和精度。     

澳大利亚地区GPS/BDS实时精密单点定位性能分析

本文选取了均匀分布于澳大利亚的6个IGS跟踪站,用序贯最小二乘法进行参数估计,利用从MGEX下载的最终轨道和钟差产品进行GPS RT-PPP、BDS RT-PPP、GPS+BDS RT-PPP静态测站仿真实时解算,得出所有测站的定位性能数据。实验表明:在澳大利亚地区,GPS RT-PPP和GPS+BDS RT-PPP在E、N方向平均定位精度可以达到5 cm,且在20 min左右即可完成收敛,在U方向平均定位精度可达10 cm,收敛时间为25 min左右;该地区的BDS RT-PPP定位精度低于前两者,在E、N方向平均定位精度可以达到10 cm,且收敛时间约为25 min,在U方向平均定位精度20 cm,收敛时间超过30 min,达到34 min。