BDS监测站坐标维持的探讨

北斗二代卫星导航系统（BDS）监测站建设是在北斗一代的基础上进行的,为方便管理,监测天线安装在各监测站楼顶上,稳定性不够,同时北斗二代卫星导航系统目前采用的2000中国大地坐标系,归算误差较大。本文针对这些问题,分析了北斗卫星导航系统监测站由时变效应引起的位置变化量和地表沉降对监测站坐标维持的影响,论述了目前时变效应处理方法存在的误差的量级,讨论了美国GPS所使用的WGS-84坐标框架的维持与更新方法。最后,结合北斗卫星导航系统监测站的建设现状,从监测站的建设、数据处理等方面提出了建立测站坐标时间序列,维持北斗卫星导航系统监测站坐标的可行性方法,并提出了意见与建议。      

利用北斗系统建立和维持国家大地坐标参考框架的方法研究

2000中国大地坐标系统（China Geodetic Coordinate System 2000,CGCS2000）的建立和维持主要依赖于GPS技术,不利于保障国家时空信息安全。中国北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system,BDS）提供亚太区域服务,可满足中国及周边地区高精度定位导航应用需求,对建立和维持国家大地坐标参考框架具有重要意义。研究利用已建成的北斗基准站网观测数据,实现基于BDS技术、并与国际地球参考框架（International Terrestrial Reference Frame,ITRF）一致的国家大地坐标参考框架,为今后国家级和全球性北斗坐标参考框架（BeiDou Terrestrial Reference Frame,BTRF）的建立和维持提供理论基础和方法支撑。初步计算结果表明,积累2 a以上的观测数据,利用单独BDS数据可以获得与GPS精度相当的水平速度场,精度约为2~3 mm/a。基于单独BDS数据,测站残差平面和高程的重复性分别可优于0.8 cm和1.7 cm。利用BDS数据已可监测到测站高程方向的季节性变化。此外,还对单独BDS与GPS数据计算的坐标可能存在的与经纬度相关的系统误差进行了分析。总体来说,目前的北斗系统可满足建立和维持中国cm级大地坐标框架的需求。     

北斗观测数据高精度定位分析

采用GAMIT/GLOBK(Version 10.70)软件处理福建省卫星导航定位服务参考站(FJCORS)的北斗观测数据,检验了北斗定位的内符合精度,同时获得了2000国家大地坐标系成果;并与现有GPS成果进行对比,分析了北斗定位的外符合精度.结果表明,在内符合精度方面,单时段解的水平方向精度优于7.0 mm,垂直方向精度优于20.0 mm,15个时段解的地心坐标三分量平均精度均优于2.7 mm;在外符合精度方面,15个时段解的地心坐标三分量平均精度均优于±5.1 mm,说明在福建省域采用单纯北斗观测数据可获得可靠的高精度定位成果.     

北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战

卫星导航发展已进入百花齐放、群星争艳的时代。主要评述我国北斗卫星导航系统的发展、应用、贡献及面临的挑战。介绍北斗卫星导航系统的建设原则和建设步骤;介绍我国北斗卫星导航系统在兼容与互操作框架下在频率、坐标系统、时间系统方面的兼容与互操作实现概况;描述北斗导航系统在冗余度概念下的主要贡献;简要说明北斗导航验证系统的重要应用和面临的主要挑战。     

利用单北斗卫星导航系统建立高精度区域坐标框架的研究与实践

当前区域高精度坐标框架建立严重依赖GPS,利用我国自主研发的北斗卫星导航定位系统（BDS）建立高精度地球参考框架具有重要的战略和现实意义。本文采用基于非差观测值的非差处理模式,单独利用常州基准站（CZCORS）的BDS数据,建立了高精度常州市域坐标框架。将基于单北斗获得的CGCS2000坐标成果与GPS结果进行了比较,两者差异较小,平面和高程方向的平均RMS值分别为3.1和4.2 mm。结果表明,单独使用北斗建立区域参考框架可以满足工程建设的需求,这为北斗系统的推广应用提供了重要的参考依据。     

GNSS相应坐标系之间的关系及其影响

不同的GNSS采用的坐标系定义几乎相近,但参考椭球及其坐标实现不同,这将影响多GNSS融合导航定位效果。根据各GNSS坐标系所采用参考椭球的基本常数,计算比较了不同坐标系参考椭球参数的差异;导出了相应的正常重力公式,比较了这些正常重力公式确定的正常重力值差异;最后分别从坐标系统的定义与实现两个方面分析了其对定位结果的影响。结果表明:1)GPS(BDS)与Galileo和GLONASS所使用的参考椭球引起正常重力差约为0.15和0.30 mgal;2)GPS与BDS,Galileo及GLONASS所使用参考椭球引起纬度分量最大差异约为0.1 mm,3 cm和3 cm,高程分量约为0.1 mm,0.5 m和1 m;3)各GNSS所使用坐标框架间转换参数引起的坐标变化达到厘米级。     

BDS监测站坐标确定及对定轨精度的影响分析

对北斗监测站(框架点)坐标的计算方法进行探讨,提出精密单点定位和联合MGEX数据网解两种处理方案确定北斗地面监测网各站在国际地球参考架下的精密坐标。利用北斗观测数据对两种方案进行验证,特别分析了地面监测网各站坐标精化对北斗导航卫星区域网定轨精度的提升。初步计算结果表明:精密单点定位处理方案得到的各地面监测站坐标水平和高程的重复性分别为2.3 cm和3.4 cm,联合MGEX北斗数据网解处理方案得到的坐标水平和高程重复性分别为0.8 cm和2.2 cm。利用网解方案对监测站坐标进行更新后:IGSO(inclined geosynchronous orbit)卫星3D重叠弧段精度平均提升15.4%,MEO(medium earth orbit)卫星3D重叠弧段精度平均提升25.8%;北斗二号卫星平均激光检核残差由0.39 m降至0.24 m,平均精度提升38%;北斗三号卫星平均激光检核残差由0.25 m降至0.18 m,平均精度提升28%。     

北斗导航系统应用于测绘地理信息服务的标准化技术体系分析

结合测绘行业的实际需求, 从覆盖范围、数据精度、坐标系统、通信功能、安全可靠性等方面对北斗卫星导航系统技术特点进行了分析;然后从泛在精确定位、智能信息服务、应急服务等几个方面归纳了基于北斗卫星导航系统的测绘地理信息标准体系框架, 并在此框架的标准规范目录中, 明确区分了内容扩展、修改和新制定几类需求, 为基于北斗卫星导航系统的测绘地理信息服务标准化工作提供参考。     

中海达在线坐标转换服务系统

<正>随着北斗卫星定位系统的完善,国内许多省市都建设或升级了北斗CORS系统。通常,使用北斗CORS系统得到的流动站坐标是WGS-84坐标,而我国所使用的是平面和高程基准相分离的坐标体系(平面采用国家坐标系统或城市独立坐标系统,高程则采用的是正常高系统),因此会出现CORS系统的平面坐标与高程系统的转换问题。同时,根据国家相关保密要求,参考站坐标数据、国家坐标系与城市坐标系之间的转换参数、似大地水准面数据都属     

ITRF参考框架与CGCS2000坐标转换方法及分析

参考框架作为参考系统的具体实现,是某一历元坐标和速度的体现。对于高精度的GNSS测量,必须使用精密星历进行解算,而不同的精密星历产品是基于某参考历元t和特定参考框架的,因而最终数据解算结果也是某ITRF框架、历元t的三维坐标;IERS目前公布了多个ITRF框架,2000国家大地坐标系是基于ITRF97框架、历元2000.0。要将GNSS数据解算成果转化至CGCS2000坐标系下,需要考虑框架和历元转换的综合影响;本文探讨了ITRF参考框架与CGCS2000坐标转换方法,并给出具体的应用案例,可为实际应用提供参考。     

我国常用地心坐标系的现状与发展

针对我国常用地心坐标系CGCS2000、北斗坐标系(BDCS)和WGS-84坐标系的现状,对三种坐标系之前的联系与区别进行了辨析,指出了各自存在的问题与局限性,并参考国外经验,对我国的CGCS2000坐标系和BDCS坐标系的进一步发展提出了建议.?CTRF2000建立至今已超过20年,不具备现势性,更适用于要求统一性和...     

西太平洋"北斗双星"有源定位与DGPS动态定位试验

通过分析2004年8~10月西太平洋“北斗双星”有源定位及DGPS动态定位试验数据,讨论了“北斗双星”有源定位系统相对于DGPS的定位误差,构建了“北斗双星”有源定位系统在西太平洋试验海域的WGS-84与1954年北京坐标系统间的坐标转换模型。研究表明,“北斗双星”有源定位系统在试验海区的定位精度约为±37.54 m。     

北斗+GPS组合单点定位精度评价与分析

北斗系统现在已经进入了全球组网的阶段。本文详细推导了北斗/GPS组合单点定位的数学模型;设计了两种方案,利用Multi-GNSS Experiment（MGEX）网的实测数据,分别从单个测站和亚太及其周边地区的12个测站来全面地进行北斗、GPS单系统,以及北斗+GPS组合单点定位的精度评价与分析;验证了组合单点定位的数学模型,得出了组合系统单点定位的精度和稳定性均优于单系统的结论,以期为北斗系统的应用推广提供参考。     

北斗卫星导航系统双差网络RTK方法

针对北斗卫星导航系统常规实时动态差分(RTK)定位中,整周模糊度的快速解算和流动站位置信息的解算精度问题,该文研究了一种北斗卫星导航系统双频双差网络RTK方法,首先解算参考站网B1、B2载波相位整周模糊度,利用固定的参考站网载波相位整周模糊度计算参考站的观测误差,使用区域误差内插法计算流动站的综合误差影响,改正流动站的观测误差并进行流动站的整周模糊度解算,最后使用实测数据进行算法实验。实验结果表明,该文的方法可以利用北斗卫星导航系统双频观测数据实现网络RTK流动站的厘米级定位。     

低轨卫星与星间链路增强的北斗卫星联合定轨精度分析

为提升区域地面监测站条件下北斗卫星定轨精度,面向日益丰富的北斗星载数据和即将实现的星间链路技术,提出了联合运用地面监测站数据、低轨卫星星载数据与星间链路数据的北斗卫星精密定轨方法。讨论了低轨卫星星载数据与星间链路数据增强对于导航卫星精密定轨的影响,重点从低轨卫星数量、轨位分布及星间链路等方面进行了仿真分析。结果表明:加入少量低轨卫星与区域监测站联合定轨即可显著提高导航卫星定轨精度约73%,钟差解算精度略有改进但不明显;同等数量且均匀分布的低轨星座,其轨位分布对联合定轨精度影响不大;加入星间链路数据可大幅提升导航卫星定轨精度,且改进效率高于低轨卫星。     

北斗GEO卫星轨道算法研究

通过实际采集的北斗广播星历数据分析了GEO广播星历的相关轨道根数特性,北斗GEO卫星广播星历拟合坐标旋转法,给出了适用于北斗GEO卫星的轨道计算方法,通过理论分析和试验验证了北斗GEO法的可用性与正确性。     

估计北斗卫星钟差频间偏差的一种方法

针对北斗频间卫星钟差偏差现有估计方法的不足,提出一种估计方法。该方法不仅顾及频间卫星钟差偏差的变化部分也顾及了其常数部分。采用10个观测站数据,验证了本文提出的算法,分析了北斗频间卫星钟差偏差的特性。在短期内,北斗频间卫星钟差偏差常数部分具有稳定性。对采用新算法计算得到的北斗频间卫星钟差偏差进行了模型化,结果表明,每颗卫星对应的频间钟差偏差可以利用10个参数予以高精度表示,对应精度可以达到厘米级。当采用第1天的模型参数进行第2天频间卫星钟差偏差值计算时,可实现厘米级结果。基于北斗频间卫星钟差偏差的稳定性与可模型化性,提出了高精度北斗卫星钟差服务策略,为我国高精度北斗卫星钟差服务提供参考。     

北斗语音通信设计与实现

提出一种基于语音压缩技术,可利用北斗系统进行语音通信的新型北斗用户机设计方案。这是一种北斗用户机的全新应用,在原有北斗用户机报文通信功能基础上实现语音通信。该设计丰富了北斗系统的应用领域,使北斗用户机有了更为广泛的应用前景。     

基于北斗地基增强系统的中国区域电离层建模研究

在卫星导航定位中,电离层延迟误差是主要误差源之一,其影响可以到达数米乃至数百米,有必要进行高精度的电离层模型研究,尤其是区域的高精度电离层模型建立．本文基于北斗地基增强系统114基准站三系统 (GPS／BDS／GLONASS) 双频的观测数据进行电离层提取计算,并结合多项式函数模型进行建模,得出中国区域内的电离层模型,并采用直接跟CODG的电离层产品比较和间接通过单频精密单点定位方式来评估模型精度．结果表明,基于北斗地基增强系统建立的中国区域电离层模型精度高于CODG发布的电离层格网模型且更符合中国区域电离层的真实空间分布．