当代GNSS的发展进步与转型构想

从美苏分别提出了建设GPS、GLONASS到今天,当代GNSS全球导航卫星系统工程诞生已近半个世纪。半个世纪以来,GNSS深深地改变了人类的军事斗争、经济社会和日常生活方式;面向人类文明未来的发展进步和智能时代新需求,GNSS仍然需要进一步创新转型。本文系统梳理了当代GNSS的发展进步和启示,研究了智能时代需要的GNSS深度转型方向,提出了GNSS转型发展的方案构想,供广大GNSS设计者和建设者参考。     

大规模GNSS网分布式存储与解算方法

针对GNSS大网在海量数据存储和解算方面面临的挑战,设计了从基础设施、数据管理、计算和服务到应用的GNSS分布式存储与解算体系结构;基于HDFS改进了GNSS数据存储目录结构;基于HBase设计了GNSS数据存储表结构;基于MapReduce提出了GNSS大网分区分布式解算策略。实验搭建了分布式平台,实现了GNSS数据分布式存储、并行检索和发布以及GNSS大网分区分布式解算,存储和解算性能均得到了较大提高。结果表明,所提出的方法可用于GNSS大网数据存储和解算。     

获境外专业机构青睐，合众思壮高精度GNSS产品迈入世界前列

[本刊讯]“中国GNSS应用技术打破欧美垄断,实现了由自主创新,到成果产业化,再到参与国际竞争,取得了可贵的进步”。近日,科技部国家遥感中心主任张国成在合众思壮GNSS科研成果报告会上发表上述言论。目前,中国GNSS卫星导航定位企业正以其快速的技术创新和产品研发能力,在国际舞     

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。     

中国GNSS技术打破欧美垄断高精度测量产品角逐国际市场

“中国GNSS应用技术打破欧美垄断,实现了由自主创新,到成果产业化,再到参与国际竞争,取得了可贵的进步”。近日,科技部国家遥感中心主任张国成,在合众思壮GNSS科研成果报告会上发表上述言论。     

GNSS产业自主创新结硕果 合众思壮成果转化拔头筹

<正>“中国GNSS应用技术打破欧美垄断,实现了由自主创新,到成果产业化,再到参与国际竞争,取得了可贵的进步。”这是近日科技部国家遥感中心主任张国成,在合众思壮GNSS科研成果报告会上发表的言论。     

合众思壮获海外定单标志中国GNSS踏上自主创新成果产业化之路

“中国GNSS应用技术打破欧美垄断,实现了由自主创新,到成果产业化,再到参与国际竞争,取得了可贵的进步“.近日,科技部国家遥感中心主任张国成,在合众思壮GNSS科研成果报告会上发表上述言论.……     

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。     

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。     

基于通讯方式看GNSS接收机发展

随着地理信息产业的飞速发展,测量型GNSS接收机在近几年有了进一步发展,从起初的只能接收GPS信号发展到现在能接收多种GNSS信号,接收机工作模式也从起初的仅能做静态测量到现在可以满足不同测量要求的多种测量模式,接收机变得越来越智能化、通讯方法越来越多样化、使用越来越便捷。现主要从通讯方式入手,梳理GNSS接收机的发展历程和时期特点,对接收机的进一步发展提出一些建议。     

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。     

GNSS高程拟合信息和点位环境可视化系统

介绍了基于百度地图的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)高程拟合信息和点位环境可视化系统的结构和功能。通过工程案例对系统进行了测试,结果表明,系统通过基于百度地图的点位环境可视化功能,能够有效判断点位周边环境,选择观测环境更好的点位作为控制点构建拟合模型,实现了GNSS大地高到正常高转换,提高了GNSS高程拟合精度。     

全球导航定位系统GNSS的技术与应用

介绍了GNSS系统的发展过程及组成部分（GPS,GLONASS,GALILEO,BEIDOU）,归纳了GNSS定位、GNSS—R、GNSS掩星、组合导航、嵌入式等技术,并对GNSS最新的应用领域进行全面研究分析,以及预测GNSS系统的发展前景。     

GPS弱信号捕获算法研究

随着GNSS的广泛应用,许多新技术和新领域对GNSS弱信号捕获提出了新要求,其关键技术之一就是弱信号捕获跟踪算法的实现。在相干积分和非相干积分的基础上,通过相位补偿和时延修正、奇偶分路等方法,可以在盲搜索中捕获到比正常信号低25dB的弱信号,实现了对粗捕到的弱信号进行载波频率精化,并分别利用仿真数据和实测数据验证了算法的正确性。此外,分析了信号相位翻转对信号捕获的影响,对GNSS弱信号应用领域具有重要的参考价值。     

大高差变化区域GNSS高程转换模型与方法的优选

在地形起伏变化大的山区,基于GNSS技术实测的大地高和高精度几何水准实测的正常高数据,将线状拟合、平面拟合、曲面拟合等多种GNSS高程转换数学模型分别应用到GNSS/水准拟合法和EGM2008模型的"移去-恢复"法中,讨论了各模型方法在山区的高程转换应用情况及转换精度。利用Alltrans EGM2008 Calculator计算得到的地球重力场模型高程异常值,由于综合考虑了高程异常的几何和物理特性,使EGM2008模型的解算精度高于GNSS/水准拟合法精度。并通过实例证明,EGM2008"移去-恢复"法的曲面拟合模型适用于大高差山区cm级GNSS测高。     

基于RTKLIB的低成本高精度GNSS静态测量系统

随着科学技术的发展,测量工具和测量手段也发生了变化,其中测量型GNSS呈现价格降低、体积缩小的趋势。目前市场上一整套商用GNSS测量系统的价格从几万到几十万不等,且由于地面基站和移动站体积大、携带不方便等原因,使得商用GNSS测量系统的使用人群仅限于部分专业测量人员,难以在大众市场普及。当今众多领域如无人机、机器制导、精密农业等对高精度定位需求的增加,又促使GNSS测量系统向低成本、高精度、小型化、轻型化发展。本文对U-BLOX的NEO-M8P低成本OEM型GNSS接收机进行50 km基线下的静态观测,基于RTKLIB的测试结果和精度分析表明,低成本GNSS测量系统能够达到厘米级定位精度,能够满足测量工作和GIS应用的需求。试验证明,使用此低成本测量系统能降低测量任务的经济成本,是测量级GNSS接收机中经济适用的选择。     

GNSS原理及应用课程的体验式教学模式探索

针对GNSS原理及应用课程的特点和教学面临的挑战,指出可以将体验式教学模式应用到GNSS原理及应用的教学中并对其进行探索.提出了利用GNSS发展应用热点讲座、手机端互动教学软件、仿真实验教学系统、教学内容与科研实际相结合、辩论课堂形式等模块进行体验式教学的思路,以期提高学生的学习兴趣和参与度,改善教学效果.     

一种GNSS码跟踪环路中的多径抑制方法

主要介绍了一种在GNSS信号中抑制多径信号的鉴相方法,接收机接收到的GNSS信号中往往包含多径信号,GNSS信号进行下变频生成中频信号后,进行模数转换;将经过模数转换后的GNSS信号进行载波剥离,得到I路和Q路的信号,在码跟踪环路中,对I路和Q路信号进行码剥离,得到多径信号的互相关功率后,采用基于精密TK采样间隔的TK—EML5鉴相方法,能够起到有效地抑制多径信号的效果。     

基于多星座的客机位置网络事后差分系统研究

为了获取高精度的客机位置数据,本文将手持GNSS接收机带上客机,在飞机飞行过程中接收卫星数据,然后利用专用网络事后差分系统对接收到的GNSS数据进行事后差分。由于手持GNSS接收机放置在客机玄窗旁,只能接收到半边天的卫星数据,因此需要对事后差分算法进行优化。将优化后的结果与地面RTK差分结果进行比较结果表明：利用本文算法可以达到分米级高精度定位的效果。     

基于SDR的GNSS接收机原理可视化教学平台

针对GNSS原理教学中,GNSS接收机原理部分缺乏直观的教学演示,提出了一种基于SDR的GNSS接收机原理可视化教学平台。通过这个平台,将封闭在硬件中的GNSS接收机实现方法直观地展现给学生,使学生加深了对GNSS接收机原理的认识。