一种新型高精度地基伪卫星定位系统——Locata

Locata系统是由澳大利亚Locata公司发明的一种地基伪卫星定位系统,本文介绍了其组成,精度、可靠性、扩展性等性能,分析了其应用现状与前景。该系统具有较高精度、可提供室内定位服务等优点,可为我国地基伪卫星系统的发展提供借鉴。     

抗差Vondrak滤波方法在时间频率传递中的应用

时间频率传递的结果会受到非模型化误差和观测噪声的影响,其噪声常为高频信号,构建低通滤波器可在一定程度上消除观测值序列中的高频噪声信号.本文对Vondrak滤波函数的本质进行剖析,通过IGG3算法对钟差序列进行定权并采用频率响应法选择适合的滤波因子;对不同的链路分别进行卫星双向时间频率传递(two-way satellite time and frequency transfer, TWSTFT)、基于软件接收机的卫星双向时间传递(two-way satellite time and frequency transfer based on software defined receiver, SDR-TWSTFT)和短基线共视时间频率传递实验,并对钟差结果采用抗差Vondrak滤波进行平滑去噪.结果表明：滤波后的钟差序列能够很好地反映原始钟差序列的趋势;平滑后的TWSTFT钟差结果,日波动效应得到了有效的抑制,精度有明显提升;对于共视钟差结果,精度有明显提升,与精密单点定位(precise point positioning,PPP)时间传递结果的差值保持在-1.0～1.0 ns范围内.     

基于卫星双向时间频率传递进行钟差预报的方法研究

用多项式拟合、谱分析、改进的AR模型三种方法对由卫星双向时间频率传递得出的钟差时间序列进行了拟合和预报分析。为了抵制钟差时间序列中异常值的影响,引入了“抗差等价权”,利用卫星双向时间频率传递得到的1 d的钟差,按不同采样率、不同时间跨度进行计算分析。结果表明,抗差估计的预报精度明显高于最小二乘估计;平滑值的预报精度高于采样值;由于钟差时间序列中有明显的周期变化,多项式进行钟差预报的精度不可靠;用谱分析进行钟差预报的精度不高,但可以发现钟差时间序列中的主要周期变化;改进的AR模型预报精度最高,预报6 h钟差的RMS在1 ns左右。     

定位解算中的伪距的地球自转改正

地球同步卫星定位是利用三球交会原理精确解算用户位置参数的定位方式。定位的精度体现为解算结果的位置精度,它受到多方面因素的影响。定位解算所需的主要源是用户观测量（伪距）,因此伪距的精度直接影响了定位的精度。在观测到的伪距中包含了多项误差,而地球自转的影响是其中一项主要的误来源,必须加以修正。在实际的定位解算中,伪距的误差将会给定位结果带来相同量级的位置误差。本文详细讨论了地球同点卫星定位中的地球自转     

Locata定位系统的时间同步机制

Locata系统是一种新型的高精度地基定位系统,它既可以与现有的全球导航卫星系统(GNSS)无缝对接,也可以在卫星信号失效时独立提供定位服务。Locata系统的定位精度可以达到厘米级,其关键技术是高精度(纳秒级)的时间同步技术。文中通过分析Locata系统的定位原理,对Locata系统独特的时间同步技术进行了研究,详细描述了其时间同步机制和技术实现方案,并给出了时间同步的具体流程和步骤。该研究可为我国研制地基伪卫星定位系统提供参考。      

机载伪卫星差分定位精度分析

简要介绍了伪卫星的基本概念和作用,详细论述了无人机机载伪卫星系统的工作模式,并对系统误差源进行了深入的分析,提出在机载伪卫星系统中引入伪距差分技术,介绍了机载伪卫星系统伪距差分技术的工作原理和实现方式。最后利用仿真的方法进行了验证,仿真结果表明,伪距差分技术可以有效地消除机载伪卫星系统中最大的误差源——卫星钟差,进而大大提高定位服务精度。     

伪卫星技术及其在导航定位中的应用分析

卫星导航系统可以在任何时间、任何地点为用户提供导航服务,即只要用户能够接收到良好的卫星导航信号,就能确定自身的准确位置。但是当卫星工作异常或因受到建筑物或地形遮挡而信号不佳时,用户定位将受到很大影响。作为一种新型的导航定位技术,伪卫星技术应用于现有的卫星导航系统中,可以大大提高导航系统的定位精度、完备性和有效性。在论述伪卫星技术及其应用的同时,重点对伪卫星技术在已有导航系统星座几何布局改善、差分定位解算等方面进行了分析与验证,为我国卫星导航系统的后续建设及其应用拓展提出了建设性意见。     

基于北斗卫星导航系统的伪卫星增强技术初探

介绍了伪卫星技术,在借鉴GPS伪卫星技术的基础上,提出了使用伪卫星技术来增强北斗卫星导航系统服务功能的思路和想法。初步分析了基于北斗系统的伪卫星系统建设的一些关键技术和解决方案,为北斗系统的伪卫星增强系统建设提供了参考。     

推导GPS 3个频率相位平滑伪距方法

伪距观测值不含模糊度，在GPS定位中起着重要作用。为降低伪距误差的影响，需采用相位平滑伪距观测值。单频、双频相位平滑伪距公式在各种参考书中都有，当有3个频率数据时，这些公式有些可以引用，有些不行，因此推导3个频率时的相位平滑伪距公式。     

DCW－01型流动VLBI测量仪时频系统性能检测

我国自行研制的第一台DCW 0 1型流动VLBI测量仪已在昆明进行了试观测 ,文中介绍了该仪器的时频系统 ,并在观测实验中对其精度、稳定度作了检测。结果显示 ,所采用的时频系统 ,其精度及稳定度分别优于 1× 1 0 -12 和 1× 1 0 -14 ,较好地满足了流动VLBI测量仪时频系统的既定要求 ,能够精密、可靠地适用于流动VLBI的观测实验。最后对仪器的检测工作提出了一些改进和建议。     

基于改进时星差分的室内伪卫星精密单点定位研究

考虑到室内伪卫星定位环境的特殊性,通过一定的硬件设计保证各路伪卫星信号的传输同步性。在此基础上,提出了一种基于改进时星差分的室内伪卫星精密单点定位模型,给出了该方法的具体计算步骤。实测数据表明,在室内环境,无周跳影响下该方法的定位精度可以达到cm级。     

CNMC方法改进北斗/伪卫星协同定位精度分析

目前北斗卫星导航系统在轨卫星数量有限,在山坳及高楼林立的"城市峡谷"等特殊环境中,卫星信号易受遮挡造成用户定位精度降低或中断用户定位的连续性,通过加入伪卫星可有效减弱用户可见北斗卫星数目不足的问题。在北斗卫星和伪卫星协同定位中,需要正确处理北斗卫星和伪卫星伪距观测值中的多路径,以获取更好的定位精度。目前CNMC方法可有效减弱北斗卫星伪距观测值中的多路径影响,但由于信号传播路径不同所导致的观测误差特性不同,该方法不能直接应用于伪卫星的伪距数据处理中。针对伪卫星多路径处理问题,本文对CNMC方法进行了改进。在实际伪卫星试验场中进行了北斗/伪卫星动态协同定位试验,结果表明:使用CNMC方法对北斗卫星和地面伪卫星的伪距观测值处理后,三维定位精度由2.326m改进到了1.936m,定位稳定性也得到提升。     

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析

针对我国建立的北斗一号导航定位系统,介绍了该系统的定位原理,给出了基于北斗双星和三星定位算法的模型,进行了实测数据的解算,分析了星历误差、信号传播误差和接收机钟差等误差对定位精度的影响,计算结果表明该算法简单、实用,可满足中高精度的导航定位用户需求,对二代导航系统定位数据处理和精度分析具有参考价值。     

多普勒积分辅助的动态单频周跳探测

随着低成本接收机的广泛使用,单频GNSS（global navigation satellite system）已成为主要应用场景之一。单站单频GNSS通常由于观测环境较为复杂,其周跳率往往较高。虽然传统的无几何（geometry-free,GF）组合可探测部分大周跳,但对小周跳不敏感;几何（geometry-based, GB）组合可有效解决该问题,但在多个周跳同时发生时,GB组合的探测成功率会大幅下降。因此,提出了一种将GF组合与GB组合相结合的周跳探测修复方法。首先利用GF组合将大周跳探测并剔除,然后采用GB周跳探测方法探测小周跳,并在选权迭代的过程中不断修复发生大周跳的观测值。实验结果表明,所提方法可有效提高多周跳发生时的探测修复率,在极端情况下与传统方法相比成功率可提高约50%。

     

地面伪卫星测试环境中关于精度因子的仿真研究

诸如接收机、信号模拟器之类的卫星导航产品在投入正式运行之前需要在地面上对其进行测试和校准,因此需要在地面建立模拟天上GPS卫星星座的测试环境,并通过修建伪卫星发射塔来发射类GPS卫星信号。通过对地面伪卫星测试环境中精度因子进行仿真研究,进而指导伪卫星发射塔的选址修建,兼顾建造成本的考虑,给出相应的最优化的配置方案。最后通过实例分析和验证,得出相应的结论。     

高程误差对双星定位系统定位精度的影响研究

分析了两种获得高程的途径对定位精度的影响,推出其误差表达式。大量的仿真分析结果表明,在两种情况下,相同的数字地图高程误差与高度表误差对定位精度的影响完全相同,同时两种高程误差对定位精度影响的规律为:对东西向定位误差影响较小;而对南北向定位误差影响较大,纬度越低影响越大,纬度越高影响越小。     

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。     

双星定位/SINS组合系统中双星定位的故障检测研究

北斗双星定位系统(简称双星定位)利用两颗地球同步卫星进行定位,具有定位精度高、采用有源定位体制的特点。根据双星定位自身的特点、特别是它在实际应用中的特殊情况,首先介绍双星定位与捷联惯导系统(SINS)进行组合的系统滤波方法,然后提出把基于逻辑滑窗检测与预测残差χ2检测的融合算法用于组合系统中双星定位系统的故障检测。基于实测数据的仿真结果证明上述算法是可行的,并能有效地进行双星定位系统的故障检测。     

基准站设置对POS系统定位精度的影响

利用实际航摄资料分析了地面基准站设置对机载POS系统定位精度的影响,比较了利用其定位结果进行POS辅助空中三角测量和直接对地目标定位的精度。实验表明,架设GPS基准站可以明显提高POS系统定位的高程精度,无地面基准站的POS系统定位结果可满足1∶50000小比例尺航测成图的精度要求。