多模 GNS 统一定位关键技术研究及精度分析

在卫星定位中,观测环境的优劣对最终定位结果精度有着显著性影响,单GPS系统因为其可观测卫星颗数少和自身星座分布的共同影响,载波相位周跳频繁,定位解的误差大、可靠性低、稳定性差。本文对多模GNSS （ Global Navigation Satellite System ）解算中时空系统的统一,组合单点定位模型和差分定位模型等关键技术进行了研究,实现了多模GNSS组合定位,改善了卫星相对于测站的几何分布,环境适应性加强,使得定位精度、系统冗余度和可靠性大幅提高,最后使用车载数据进行实验验证。验证结果表明,多模GNSS观测卫星数相比单GPS系统而言,观测卫星数增加了2倍,PDOP值降低了42％,极大地提高了差分定位解的成功率,固定解比例提高了18．3％。这充分说明了多模GNSS统一定位的可行性和优越性。     

多频多模GNSS高精度定位关键技术与挑战

高精度全球导航卫星系统（global navigation satellite system,GNSS）定位技术拓展了位置服务行业的纵深发展,在智慧城市、智能交通和无人驾驶等领域得到了广泛应用,是当前卫星导航领域的热点。梳理了GNSS定位技术的现状和发展脉络,阐述多频多模GNSS高精度定位所涉及的整数模糊度固定、函数模型和随机模型融合等共性基础理论,介绍提升GNSS定位性能的非模型误差处理以及周跳探测与数据中断修复等关键技术。依托基础理论和关键技术的创新成果,介绍了同济大学GNSS团队近年来发展的4种多频多模GNSS高精度定位应用新技术,并展望了未来以GNSS为核心的高精度定位技术的发展趋势及其挑战。     

GNSS多模多频大规模实时高精度定位关键技术研究EI北大核心CSCD

多模GNSS发展及其应用领域的拓展使卫星导航产业迎来巨大发展机遇的同时,也带来了一些亟须解决的问题。各GNSS系统由不同的国家或地区设计、建设和维护,其时空基准、信号频率和编码调制方式都存在差异,多模GNSS组合解算必须顾及系统间和系统内的多种偏差;受大气延迟等误差的影响,中长基线模糊度快速固定困难;大范围参考站网络,大气延迟建模精度低,流动站定位精度差且经常出现无法获取固定解的现象;另外,受限于当前网络RTK系统的服务机制,实时在线用户数量过大易导致服务中断甚至系统崩溃等问题。     

高精度多模GNSS相对定位理论与方法研究

正随着目前BDS、Galileo等系统建设的稳步推进,多模GNSS数据处理方法及应用的研究逐渐成为卫星导航领域的研究热点。已有结果表明,综合多个GNSS系统的信号并在观测值层面统一处理能有效提高GNSS定位的可靠性和稳定性,尤其在山区、城市峡谷等信号遮挡严重的地区。但目前的多模算法或者时效性不足且在短基     

GNSS多系统融合相对定位选星方案设计及精度分析

针对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)多系统融合定位精度及解算效率的平衡问题,提出一种基于相对定位模型下的分区域快速选星算法.该方法首先基于相对定位原理,构建伪距双差观测模型,其次利用卫星的方位角进行区域划分,在不同系统和高度角的条件下选取空间分布均匀的卫...     

三星GNSS接收机在复杂环境定位的精度分析

复杂环境下,利用三星GNSS接收机南方银河1与双星GNSS接收机南方灵锐S82,以GNSS-RTK测量数据为参考值,对它们的初始化时间、搜星状况、内外符合精度等方面做了对比与分析。实验表明相比双星GNSS,三星GNSS定位的稳定性和准确性都有了一定的提高,平面精度和高程精度均能小于4cm。     

组合GNSS系统定位数据质量与精度比较分析

本文对组合GNSS系统进行静态相对定位测量与RTK测量试验,研究结果表明:在静态相对定位测量中,BDS的数据利用率、多路径效应误差优于GPS与GLONASS,BDS的定位精度优于GLONASS略低于GPS;组合系统中GPS/BDS与GPS/BDS/GLONASS的定位精度较优,引入GLONASS对定位精度改善的作用不明显。在RTK测量中,当观测条件理想时,GPS/BDS较GPS可见卫星数目多,PDOP值低,中误差小。当观测条件较差时,GPS/BDS较GPS可见卫星数目多,PDOP平均值低,中误差小,限差内固定解获得时间减少76.1%;GPS/BDS/GLONASS较GPS/BDS在中误差、水平精度和垂直精度上更优,限差内固定解获得时间更稳定可靠。     

GNSS空间信号精度的研究分析

基于MGEX提供的产品,对当前全球卫星导航定位系统的空间信号精度分析与评估.结果表明:目前各系统的全球平均SISRE分别为GPS 0.6 m,Galileo 0.28 m,GLONASS 2.5 m,BDS-30.49 m,BDS-21.41 m;其中,Galileo最优,BDS-3次之,GPS稍低于BDS-3,另外,BDS-3 SISRE精度相对于BDS-2提升65％.     

精密单点定位在线GNSS数据处理精度比较分析

利用自动精密定位服务（APPS）、GPS分析定位服务（GAPS）、加拿大空间参考系统（CSRS）以及magicGNSS四个在线精密单点定位（PPP）网络数据处理软件,分别采用静态、静态模拟动态方式处理了若干国际GPS服务（IGS）跟踪站的观测数据,比较分析了四个在线PPP定位服务的数据处理能力及其精度。结果表明：不同的PPP在线定位服务的定位精度及其稳健性有所差异,但基本上都能够满足静态mm-cm级,动态1～2dm的定位精度。     

GNSS时间基准关键技术研究

正全球导航卫星系统需要建立一个时间基准。本论文详细研究了建立时间基准的核心算法:(1)时间尺度算法;(2)钟差预测算法;(3)时间尺度闭环驾驭算法。在此基础上,给出了建立北斗系统时间BDT和国家授时中心时间基准UTC(NTSC)的系统设计方案。本论文取得的研究成果和创新点列举如下:(1)提出了单状态变量Kalman滤波器时间尺度算法。将生成的时间尺度表示成时间尺度基本方程,算法     

GNSS差分定位测速在无人机遥感应用中的关键技术研究

介绍了无人机遥感系统的特点,研究了单/多模系统、采样率、相机曝光延迟及杆臂值对空三精度的影响,通过对广西省某地区1∶2 000地形图飞行试验,在布设不同控制点个数情况下,分析了无人机机载POS、单/多模及不同参数值的GNSS数据解算结果对空三精度的影响,验证了5 Hz采样率的多模差分数据辅助空三测量满足精度要求,以及补偿相机曝光延迟和杆臂值的必要性。     

高性能GNSS软件接收机总体设计及关键技术研究

本文对高性能GNSS软件接收机技术进行了研究,首先给出了其总体结构设计,并对其关键技术进行了讨论;然后采用Matlab语言实现了一个12通道的GNSS软件接收机;最后利用采集的36秒钟数字中频信号验证了该软件接收机设计的正确性,并给出了软件接收机的捕获、跟踪和定位解算结果。     

珠海市陆海统一高精度GNSS控制网数据处理与精度评估方法研究

珠海市陆海统一GPS控制网包括由12个CORS站组成的框架网和由66个C级点组成的C级网。本文采用GAMIT/GLOBK软件,应用不同的数据处理策略对框架网和C级网进行了数据处理,主要分两步完成:①以IGS站为基准处理框架网;②以框架网为基准处理C级网。最后采用GLOBK平差得到控制网在CGCS2000和GDCORS坐标框架下的三维坐标。通过对基线解算后的NRMS值、重复性、中误差及平差后测站点位中误差的分析和探讨,总结了一套市级高精度GPS控制网数据处理与精度评估方法。     

多模GNSS接收机静态观测数据质量分析

随着北斗卫星导航系统的不断发展和完善,基于GNSS多模系统的接收机种类不断增多。为了满足福建省北斗地基增强系统建设的需要,对目前国内建设CORS站的GNSS接收机静态观测数据质量进行分析,以研究多模卫星观测系统的数据质量,为北斗地基增强系统的建设提供参考。     

GLONASS单点定位及精度分析

介绍GLONASS星夜发展计划,指出CLONASS定位的主要技术点,利用8阶RK法计算卫星星历和一组实测数据,给出目前GLONASS的广播星历精度以及单点定位精度,得出一些结论.     

可配置多模GNSS信号捕获技术研究

本文分析了四大卫星系统之间的差异性,讨论了卫星信号兼容处理的可能性。使用了可配置的思想设计多模GNSS卫星信号捕获结构,主要分析了GPS L1、BDS B1I、GLONASS L1和GALILEO E1B频点民用码的捕获方法。通过设置初始化参数,可以配置其中关键部分的组成,使其在每一次处理过程中都可以处理特定的卫星信号。最后,使用Verilog HDL语言对其中的部分子单元进行仿真实现,验证了设计的可行性。      

GNSS全球广播电离层模型精度分析

单频用户主要采用全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)广播电离层模型来修正电离层延迟,GPS、Galileo和BDS-2均播发广播电离层参数。BDS-3试验卫星也播发了应用于全球电离层延迟修正的BDGIM(BeiDou global ionospheric delay correction model)模型参数。以国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS) GIM (global ionosphere maps)产品和全球140余个GNSS观测站GPS双频观测量为基准,从全球范围、不同纬度、不同区域等系统分析了GPS、Galileo和BDS-3的全球广播电离层模型改正精度,并与IGS预报电离层产品(IGS P1和IGS P2)进行比较。分析认为,IGS P1和IGS P2产品的改正精度总体最优,BDGIM参数优于Gal NeQuick和GPS K8。对于BDS-3新发布的BDGIM参数,分析认为,在全球范围的改正精度(均方根)约为3.58 TECU,改正率约77.2%,在全球不同区域的改正精度相当。     

GNSS高程精度及其影响因素分析

主要通过两个工程项目的几何水准与GNSS拟合高程的差值的对比分析,探讨GNSS拟合高程所能达到的精度,并根据实际作业中遇到的问题,找出影响其精度的主要因素,以便对项目实际的精度指标的确定及作业过程中应注意的事项提出必要的意见和建议。     

GNSS接收机与全站仪控制点恢复测量及精度分析

主要利用GNSS接收机与全站仪对基坑控制点进行恢复测量,GNSS接收机通过RTK技术在基坑周边重新布设5个控制点,利用全站仪假定方向推算出控制点的坐标,并且分析其相对精度。通过实地观测计算分析,推算出的坐标与基坑中心点位置X方向相差5 mm、Y方向相差4 mm,恢复后的控制点能够对其他特征点进行详细测设。利用高精度的0.5″级全站仪进行点位测量精度对比分析,点位精度在2 mm范围之内,可以得出工程单位所用的仪器可满足精度,能够用于此类工程点位测设工作。     

GNSS控制网独立基线选取方法及精度分析

采用GNSS手段建立大地控制网是目前工程应用中最为常见的一种形式。GNSS控制网数据处理过程主要包含预处理、基线解算及网平差过程,网平差时需要选择独立基线参与解算,独立基线选取质量高低直接影响最终结果精度。鉴于此,探讨独立基线的选取方法,分别采用顺序连接型、射线型、随机选择等方式选取独立基线参与网平差,并对不同方法选取的独立基线进行网平差后精度分析,为GNSS控制网独立基线选取提供了有益借鉴。