△DOR深空导航定位技术进展

△DOR是一种基于甚长基线干涉（VLBI）测量的导航定位技术,在系统硬件性能保持不变的情况下,可以通过增大基线长度来提高定位精度,在深空测控领域有很大的应用优势。介绍了△DOR深空导航定位技术的基本原理及国内外发展现状,对△DOR系统的关键技术进行了分析和总结,同时,给出了这一技术有待进一步深入研究的探讨。     

同波束干涉测量差分相位计算与DOR时延精度验证

同波束干涉测量可以获取多航天器间高精度相对角位置信息。但对于两航天器间匹配频点少、频点间频差大、观测非连续条件下如何获取高精度的相对角位置观测量仍然是一个尚待解决的问题。我国在嫦娥二号(CE-2)卫星上首次搭载了差分单程测距(DOR)信标,用于测量技术测试验证,如何对DOR信号带宽综合时延进行精度验证也是本文关心的问题。文中提出基于相位补偿的差分相位解算方法,并基于DOR多频点信号测量数据进行了方法验证。给出DOR带宽综合解算方法,分析DOR无模糊解算条件;通过合理设置采样通道,实现了由单通道群时延验证DOR带宽综合时延。嫦娥二号卫星实测数据分析表明,相位补偿法可以得到反映航天器间相对角位置的差分相位观测量;DOR带宽综合时延与单通道时延解算结果一致,且时延解算精度有显著提高。     

重复轨道差分干涉测量参数模型的建立

以高斯-马尔柯夫模型的随机模型为基本框架,在差分干涉数学模型的基础上,对应于DEM生成过程和形变提取过程,分别定义了由高程引起的相位模糊度和由形变引起的相位模糊度,并提出了相应的解缠算子约束条件,完善了差分干涉测量的基本数学模型。根据完善后的数学模型,推导了差分干涉测量基本的两轨、三轨、四轨算法的模型公式,并对其中的误差源进行了相应的理论分析。     

RTK技术在城市测量中的应用

阐述RTK技术在城市测量中的应用,结合城市特点分析影响RTK作业的因素,RTK技术应用于城市测量的注意事项,并就RTK在实测中遇到的问题提出有益的见解.     

基于载波相位的GPS周跳恢复方法研究

在GPS定位中,周跳的探测和修复是获得高精度定位结果的前提。针对载波相位周跳数据的探测和修复这一问题已经提出了很多方法,但都有各自的不足之处。文中针对恶劣环境下的载波相位定位问题,通过使用多个历元的数据构建方程,提出一种新的整周模糊度定义方法,并预期能够在仅有3颗可用卫星且周跳发生时实现快速、准确的定位。     

基于时延估计的无线定位技术研究

随着无线通信系统的蓬勃发展和人们安全意识的不断提高,古老的无线定位技术又焕发出新的生命,同时也出现了许多新的研究课题,吸引了众多学者的注意。在他们共同努力下,无线定位技术得到了极大的发展,在国民安全、行动导航和弱势群体监控等方面的作用也越来越大。     

长距离 GNSS网络 RTK算法研究

由于区域误差的空间相关性随着测站间距离的增加而减弱,所以目前网络RTK系统使用的CORS站间距多在30km~80km,而长距离网络RTK算法可以扩大网络RTK的有效作业距离,降低系统建设和维护成本。本文对长距离网络RTK参考站和流动站的整周模糊度实时解算、流动站用户观测值误差的实时改正等算法进行了研究,并基于本文的算法开发了相关的长距离网络RTK软件,最后利用实测CORS网的数据进行长距离网络RTK算法实验。     

短基线GPS定向系统及搜索模糊度优化算法的研究

GPS载波相位测量相对定位可以达到毫米级精度,利用GPS载波相位测量方向可以达到2密位的精度。研究了载波相位双差测量方向的原理和应用最小二乘法解算基线矢量的算法,详细讨论快速解算整周模糊度的优化算法。实验结果表明,应用双GPS测量方向的原理和搜索模糊度优化算法正确,其定向精度达2密位,解算时间小于0.3秒,并运用于产品中。     

单频GPS整周模糊度动态快速求解的研究

提出了一种动态快速求解整周模糊度的方法,即先对系数阵进行QR分解,然后通过矩阵变换使模糊度参数和位置参数分离,从而降低矩阵的维数,满足实时动态求解的要求,最后应用LAMBDA方法搜索模糊度。为验证该算法,用单频GPS接收机进行了静态定位和动态定位两种试验。结果表明,静态定位误差小于1cm,动态定位误差小于3cm。由此可见,该方法能够为动态用户快速而精确地实施GPS单频动态定位。     

顾及GEO卫星约束的长距离BDS三频整周模糊度解算

长距离BDS三频载波相位整周模糊度解算受大气误差残余的影响较大,GEO卫星相对于地球静止也非常不利于载波相位整周模糊度的解算。利用GEO卫星的信号传播路径相对较稳定、大气延迟误差的影响不随卫星空间位置变化的特点,对GEO卫星进行更符合实际情况的大气延迟误差约束研究。利用GEO卫星B2和B3载波相位整周模糊度线性关系,降低测站差分电离层延迟误差残余对模糊度备选值的影响,进行B2和B3载波相位整周模糊度备选值的选择。通过三频载波相位整周模糊度间不包含观测误差影响的线性关系对模糊度备选值组合进行检测,并对模糊度搜索空间进行约束。利用历元间GEO卫星的模糊度备选值判断历元间电离层延迟误差残余的变化,对GEO卫星的参数估计进行更符合实际情况的约束。研究了顾及GEO卫星实际大气延迟变化和整周模糊度约束的长距离BDS三频载波相位整周模糊度解算方法。提出了利用历元间模糊度备选值确定电离层延迟约束值的方法,对GEO卫星历元间随机游走的约束值进行符合实际情况的调整。试验结果表明,本文的方法能够提高三频载波相位整周模糊度解算的效率和测站位置的精度。     

利用GPS进行高精度变形监测的新模型

提出一种GPS变形监测的新模型：用变形后的监测点和基准点上的载波相位观测值组成双差观测值ΔΔ↓φ0‘(含整周模糊度ΔΔ↓N及整周计数ΔΔ↓Int(φ）），用变形前的监测点位置和基准点位置计算的双差值为ΔΔ↓φc,从ΔΔ↓φc和ΔΔ↓φ0‘之差中可求出变形矢量Δμ。如果变形量很小，对该差值的影响远小于1周，则在数据处理时可绕开“周跳的探测与修复”及“整周模糊度的确定”等问题，使数据处理大为简化。该模型还可用于基线向量的精处理。我们用测试软件对实际观测资料进行了大量，计算结果表明本方法的原理及数学模型是正确的。     

火星探测器转移轨道的自主导航方法

针对火星探测巡航段轨道导航需求,结合不同的星载敏感器提出了一种基于太阳、地球、火星及恒星信息的火星巡航段自主导航方法。该方法根据导航天体的特点,在分析不同导航天体观测模型基础上,根据地球视线矢量和火星视线矢量的可观性,结合信息融合技术,建立了基于太阳、地球、恒星观测以及太阳、火星、恒星观测两种模式下的多源天体数据融合处理方案,实现了探测器位置与速度信息的实时估计。仿真结果表明,本文方法能够有效地利用多源导航天体观测信息,为巡航轨道提供高精度的导航结果,可满足火星探测巡航段任务要求。     

TCFM导风技术介绍及其初步试验研究

本文提出新的导风技术TCFM,将最大相关法和傅里叶相位分析法相结合,从而在最大相关法整数倍像素位移的基础上有效地计算出亚像素尺度位移分量,提高示踪云追踪精度。本文介绍了TCFM概念和计算方法,并分别利用模拟资料和实际云图进行了导风试验,结果表明,TCFM技术是有效的,用TCFM技术导风要优于最大相关法,并且对于高时间分辨率云图导风,TCFM技术与傅里叶相位分析法的作用相当。因此,在云迹风场计算中TCFM技术具有实际应用价值。     

干涉雷达在DEM测量中的精度影响及处理方法

干涉合成孔径雷达 (INSAR)为数字高程模型 (DEM)测量提供了一种新的手段。它具有同时获取三维信息、测量范围广、空间和高程分辨率高等优点。文中首先扼要介绍了干涉雷达的原理 ,然后重点讨论几个影响测量精度的因素及其处理方法 ,如相关、运动补偿、配准、相位展开等。     

国外共享海洋重力数据精度分析

针对国外共享海洋重力数据来源不一,数据精度不确定等问题,该文提出了在实际应用中利用相关系数法及中误差分析等方法对其进行质量评估。选取了有实测海洋重力数据覆盖的海域,以实测重力数据为基准,联合皮尔逊方法及中误差分级分析等方法,对同海域内国外共享的重力数据开展了质量评估,并对数据精度评价结果进行了分析。结果证明,该海域内国外共享的海洋重力数据精度为±8×10~(-5) m/s~2,数据质量总体较高,可在剔除异常跳点后应用到实际的研究工作中。     

高轨飞行器精确导航的载波相位时间差分/捷联惯导紧组合算法

提出了基于载波相位时间差分与捷联惯导紧组合的方法对高轨飞行器进行自主导航,其中捷联惯导主要在飞行器进行轨道机动时使用,分析了载波相位观测方程中的误差因素,通过SRUKF建立了组合导航非线性滤波模型,研究了周跳检测与修复策略。研究表明,提出的导航方法避免了整周模糊度的求解和周跳的影响,因而可使导航系统具有高精度和高可靠性。     

An Adaptive Method of High Accuracy Surface Modeling and Its Application to Simulating Elevation Surfaces

An adaptive method is employed to speed up computation of high accuracy surface modeling (HASM), for which an error indicator and an error estimator are developed. Root mean‐square error (RMSE) is used as the error estimator that is formulated as a function of gully density and grid cell size. The error indicator is developed on the basis of error surfaces for different spatial resolutions, which are interpolated in terms of the absolute errors calculated at sampled points while paying attention to the landform characteristics. The error surfaces indicate the magnitude and distribution of errors in each step of adaptive refinement and make spatial changes to the errors in the simulation process visualized. The adaptive method of high accuracy surface modeling (HASM‐AM) is applied to simulating elevation surface of the Dong‐Zhi tableland with 27.24 million pixels at a spatial resolution of 10 m × 10 m. Test results show that HASM‐AM has greatly speeded up computation by avoiding unnecessary calculations and saving memory. In addition, HASM‐AM improves simulation accuracy.     

房屋建筑面积量化准确性问题探讨

针对所谓“缩水楼”事件 ,文章深入讨论了出现这种情况的原因 ,为什么会有如此的现象 ?如何进行房屋的面积查丈 ,本文给出了几种计算房屋建筑面积的方法。     

切比雪夫多项式拟合卫星轨道与钟差的精度分析

利用切比雪夫多项式拟合卫星轨道,用经验统计法确定轨道不同弧段数据的满足精度要求的拟合阶数区间,发现非最佳拟合阶数会引入较大的拟合噪声,因此在精密计算时应选择最佳拟合阶数。本文用此多项式拟合卫星钟差,能达到内插钟差同等的精度,而且与拉格朗日滑动内插相比,拟合残差序列分布更好,计算效率更高;提出利用残差自相关进行精度评定的方法,当精度变化微小时相比一般的精度评定方法具有明显优势。     

GPS在高精度基准线精密测量中的应用

针对高精度火箭橇实验滑轨基准线基准点间距短、密度大、测量精度要求高的特点,分析了GPS短基线定位误差的影响,对高精度基准线GPS网的测量精度、坐标基准、网形、观测及数据处理方法进行了设计,并对测量成果进行了精度分析。结果表明,GPS相对定位技术是高精度基准线精密测量的一种有效方法。