载波/多普勒平滑伪距在Android手机中的定位实现

针对Android手机GNSS伪距定位精度较低的问题,利用手机端观测信息,通过载波相位/多普勒平滑伪距改善手机端伪距观测值的质量,从而达到提高定位精度的效果。首先给出了Android手机GNSS原始观测量的获取方法,然后推导了载波相位平滑伪距和多普勒平滑伪距算法模型,并设计合理有效的试验对算法的精度进行评定。试验结果表明：在手机端静态定位中载波相位和多普勒平滑算法均可提高原始伪距的定位精度,且多普勒平滑算法表现更优;在手机端动态定位中多普勒平滑算法可获得比原始伪距更优的定位精度,但是载波相位平滑算法较原始伪距更差;由于硬件的制约手机端周跳和信号失锁严重,占比超过50%,载波相位在手机端的可用性较低;多普勒平滑算法的最优平滑时间常数小于等于10 s,具有实时动态定位的巨大潜力。     

GPS RTK技术在城市测量中的应用

高精度的GPS测量必须采用载波相位观测值，RTK定位技术就是基于载波相位观测值的实时动态定位技术，它能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度。相对传统GPS静态、快速静态定位，需要较长时间观测并事后进行数据处理，其测量定位效率大大提高，并能够满足一般城市测量的要求。利用GPS TRK技术可进行低等级控制点加密、工程放样、碎部点采集等测量任务。以下就本院使用Trimble 5700 1＋2双频GPS RTK接收系统在商丘城市测量中的应用情况作些介绍。     

基于广播星历的单站载波相位授时算法

针对传统单站授时算法的局限性,提出了一种基于广播星历的单站载波相位授时算法。该算法在标准单点定位授时算法仅采用伪距观测量的基础上,增加了载波相位观测量,授时精度得到了显著改善;该算法与精密单点定位授时算法相比,不需要精密轨道和钟差,摆脱了IGS等外部事后精密星历产品的依赖,能够广泛应用于实时授时。并利用IGS站观测数据进行实验分析,结果表明,单站载波相位授时精度明显优于标准单点定位授时算法,授时精度可达1~2 ns。     

一种联合载波相位观测值的GPS/BDS滤波导航算法

提出了一种基于历元间相位差分的GPS/BDS单机实时动态定位算法。该方法采用历元间载波相位差分数据准确计算出载体的位置变化量;并以此描述载体的运动状态变化,建立动态定位滤波模型的状态方程。同时以历元间载波相位差分数据与伪距数据作为主要观测值,采用扩展Kalman滤波实时估计载体的位置和钟差。采用自主编制的软件对静态与车载GPS/BDS实测数据进行处理,结果表明:采用该方法,定位结果精度优于传统的标准单点定位算法与载波相位平滑伪距算法;而且算法具有较好的稳定性,与载体的运动状态无关。     

北斗系统载波相位动态差分定位方法

针对北斗系统高精度动态差分定位解算不够快速准确等问题,该文介绍北斗导航卫星系统载波相位动态差分定位方法:利用B1、B2载波相位观测值组成双差宽巷载波相位观测值,进行双差宽巷组合观测值整周模糊度的确定,然后解算双差载波相位观测值的整周模糊度,利用载波相位观测值进行动态定位解算;并通过BDS实测数据进行算法验证,证明本文解算的方法可以实现BDS高精度差分定位的整周模糊度动态解算,得到测站的厘米级差分定位结果。     

顾及有色噪声影响的位置域双频载波相位平滑伪距算法

载波平滑伪距技术是一种有效的GNSS数据处理技术,在很多高精度实时定位场合得到了广泛的应用。本文在随机模型中考虑载波相位时间差分观测量中有限冲激响应有色观测噪声的影响,推导出采用递归最小二乘方法的距离域和位置域双频载波相位平滑伪距算法,并利用实测数据验证了新算法的有效性。试验表明,相位平滑伪距能够减小伪距观测值的误差,提高伪距观测量的精度,从而提高定位精度;相对于传统的算法,距离域与位置域滤波的伪距平滑精度均有提高,三维定位误差精度均得到改善;同时表明,载波相位时间差分的有色噪声对平滑效果和定位精度有一定的影响。     

BDS三频双差载波相位组合平滑伪距算法

针对现有的载波相位平滑伪距算法多基于GNSS双频观测值且在伪距平滑过程中易受电离层延迟累积干扰的问题,提出一种基于北斗三频观测值的载波相位平滑伪距算法。首先通过构建北斗三频优选线性组合,进一步削弱双差载波相位观测值的电离层延迟以及观测噪声;接着通过经典Hatch滤波平滑器,用优选三频双差载波相位观测值代替原始载波相位观测值对组合伪距观测值进行平滑,得到最终伪距平滑解用于伪距定位。最后采用0.004、14.4、61.7和131.6 km这4组不同基线长度的北斗三频实测数据对算法进行验证,给出了平滑前后伪距历元差对比图及算法对4组基线观测值的平滑率。结果表明,所提算法对短基线和中长基线三频观测值的平滑率均能达到90%以上。通过对4组基线条件下平滑效果进行比较分析,验证了本文中的理论推导及算法的有效性。     

北斗载波相位差分的高频测速

针对GNSS测速方法中,传统单站历元间伪距单点定位位置差分及原始多普勒观测实时估计载体速度精度较低的问题,该文通过GNSS模块输出的载波相位观测值,根据相位中心一阶差分导出多普勒观测值的方法、同时系统地分析参数估计中各项误差源的影响,最后通过多普勒测速原理实时估计载体的速度信息。实验结果表明,该文所采用的方法静态模式下精度可以达到1～2mm/s,动态情况下测速精度可以达到5cm/s,较好地满足了机械控制领域的测速需求。     

BDS中长距离基线高精度静态定位方法与实验

针对BDS高精度相对定位中,大气延迟误差的空间相关性随基线长度的增加而降低,影响整周模糊度解算效率和测站定位精度的问题,该文研究了一种BDS中长距离基线高精度静态定位方法。在解算出宽巷整周模糊度的基础上,通过载波相位无电离层组合观测值对相对天顶对流层延迟误差进行参数估计,处理对流层延迟误差的影响。同时进行载波相位整周模糊度解算和定位计算。采用两组基线7 d实测观测数据,进行中长距离基线高精度静态定位实验,实验结果表明本文的方法可以实现BDS中长距离基线毫米级静态定位。     

GNSS整数最小二乘模糊度解算理论与方法研究

<正>载波相位整周模糊度的快速和精确解算是GNSS实时高精度动态定位的关键问题,也是GNSS研究领域中多年来的热点问题。只有载波相位模糊度准确固定,载波相位观测值才能转换为毫米级精度的距离观测值,进而实现高精度的导航定位。随着GPS、GLONASS、BDS和GALILEO四大系统逐步更新和建设,未来在轨卫星个数有望超过100颗,将大大提升卫星导航定位服务的精度、完备性、可靠性和可用性。而观测方程数的增多,不可避     

差分GPS水下立体定位系统的迭代算法分析

差分GPS水下立体定位系统通过将差分GPS定位技术和水下声学定位技术进行集成,实现高精度水下定位。本文基于差分GPS水下立体定位系统的基本观测方程,简要介绍了迭代法的基本原理,从双曲线差分定位观测方程出发,使用求解非线性方程组常用的牛顿迭代法构造迭代方程式,并用实测数据验证了该算法的可行性。     

Comparing DGPS corrections prediction using neural network, fuzzy neural network, and Kalman filter

Position information obtained from standard global positioning system (GPS) receivers has time variant errors. For effective use of GPS information in a navigation system, it is essential to model these errors. A new approach is presented for improving positioning accuracy using neural network (NN), fuzzy neural network (FNN), and Kalman filter (KF). These methods predict the position components’ errors that are used as differential GPS (DGPS) corrections in real-time positioning. Method validity is verified with experimental data from an actual data collection, before and after selective availability (SA) error. The result is a highly effective estimation technique for accurate positioning, so that positioning accuracy is drastically improved to less than 0.40 m, independent of SA error. The experimental test results with real data emphasize that the total performance of NN is better than FNN and KF considering the trade-off between accuracy and speed for DGPS corrections prediction.     

Generation of differential GPS corrections along with performance of quality control

The DGPS technique can provide considerably better relative positioning accuracy than the stand-alone GPS positioning, but the improvement depends on the distance between the user and the reference station (spatial correlation), the latency of differential corrections (temporal correlation), and the quality of differential corrections. Therefore, how to correctly generate differential corrections as well as their pricision is very important to the DGPS positioning technique. This paper presents a new algorithm for generating differential GPS corrections. This algorithm directly uses code and carrier observations in the measurement model of a Kalman filter, so that it is possible to use a simple stochastic model and to use the standard algorithm of the Kalman filter. The algorithm accounts for biases like multipath errors and instrumental delays in code observations and it shows how differential corrections are differently affected by code biases when dual or single frequency data is used. In addition, the algorithm can be integrated with a real time quality control procedure. As a result, the quality of differential corrections can be guaranteed with a certain probability.     

Generation of differential GPS corrections along with performance of quality control

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＣｕｒｒｅｎｔｌｙ ,ｔｈｅｒｅａｌｒｅａｄｙｅｘｉｓｔｓｅｖｅｒａｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｆｏｒｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｓ,ｆｏｒｉｎ ｓｔａｎｃｅ ,ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｃａｒｒｉｅｒｆｉｌｔｅｒｅｄｃｏｄｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ (ｖａｎＤｉｅｒｅｎｄｏｎｃｋ ,1 993 ;Ｌａｎｄａｕ ,1 993 )ａｎｄｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｃｏｄｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓａｎｄｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｄｉｆｆｅｒｅ…     

GPS RTK技术在近海施工平台定位上的应用

简要介绍了DGPS RTK技术的基本原理和作业流程，阐明了该技术在近海平台定位中的适用性，并以某近海大桥主桥墩平台定位为例，讨论了利用该技术进行平台定位实测的主要技术难点与实际工作过程，通过对实测数据成果的分析，得出了一些有益的结论。     

建立中国差分GPS实时定位系统的思考

介绍了局域和广域差分ＧＰＳ及其增强系统的技术特点,在此基础上讨论了在中国建立广域差分ＧＰＳ实时定位系统的重要意义,以及有关问题的思考。     

载波相位差分GPS定位技术

载波相位差分ＧＰＳ动态测量是近几年发展起来的定位新技术,可用于大比例尺测图,港口和航道测量,道路施工测量等精密定位中,文中就载波相位差分ＧＰＳ定位中的几个问题进行了论述,它们是差分ＧＰＳ定位技术的比较,准载波相全差分与载波相位差分的性能与比较,最后。为用户选购和应用提出了参考意见。     

Assessment of the LandStar Real-Time DGPS Service under Several Operational Conditions

LandStar is a differential global positioning service (DGPS) that provides 24-h real-time positioning for various applications on land, water, and air in North America, Australia, New Zealand, Europe, and Africa. Its focus is on real-time applications requiring a submeter positioning capability such as agriculture, forestry, Geospatial Information Systems (GIS), survey/mapping, and land/vehicular navigation. LandStar uses a Wide Area Network of reference stations to derive DGPS corrections to model the variation of GPS error sources over a large area. These model parameters are used by the Virtual Reference Station processors to calculate standard corrections that are available for all predefined locations in the network. The corrections are transmitted to the user by L-band satellite communication in the standard RTCM SC104 DGPS correction format. This article investigates the performance of the LandStar Mk III system under various operational conditions and assesses its performance in both static and kinematic modes. Four field tests were conducted during 12 months that tested the sysem in clear static and kinematic conditions as well as suboptimal environments associated with low and heavy foliage conditions. Both the accuracy and availability of the system under these conditions is investigated, with an emphasis on whether the above variables are caused by the LandStar system differential corrections, the GPS measurements, or a combination of both. ? 1999 John Wiley & Sons, Inc.     

基于方差分量估计原理的自适应卡尔曼滤波及其应用

简单介绍了GPS伪距动态定位的卡尔曼滤波模型的建立，针对传统卡尔曼滤波中动态噪声不准或不容易确定以及因动态目标机动而导致滤波发散的现象，提出了一种根据方差分量估计原理，利用预报残差计算模型的动态噪声方差分量的自适应滤波算法，当利用预报残差进行计算时，这一方面增加的计算量不大，能有效地克服由上述原因而导致的滤波不稳定现象，适用于GPS动态定位数据的实时处理。     

BDS精密单点定位在桥梁变形监测中的应用

桥梁变形监测是进行桥梁健康评估和后期修缮的重要内容．本文基于北斗卫星导航系统（BDS）精密单点定位技术,对实时采集的高频率BDS／GPS数据进行精密单点定位(PPP)静态和动态处理,并以相对静态定位结果作为参考,分析在桥梁复杂环境下BDS的PPP的精度,并把北斗动态PPP结果与GPS做对比．研究结果表明,在1 h连续变形监测时间左右,北斗静态PPP精度和BDS动态PPP定位精度可以达到厘米级,可以监测出大型车辆经过桥梁时的变形情况,并与GPS监测变形趋势基本一致．