GPS差分定位系统动态RTK性能分析

针对岛礁周围海洋环境测量的位置保障需求,以具备NavCom的StarFire差分服务的调查测量母船作为基准站,机动测量测量艇作为流动站,通过动态RTK的模式进行定位。设计了固定流动站、基准站与流动站相对位置固定和基准站与流动站相对运动3种场景对NavCom GPS差分定位系统的性能进行了分析研究,结果表明动态RTK模式下NavCom GPS差分定位系统可获得分米-亚米级的精度。     

载波相位平滑伪距及其在差分定位中的应用

推导了单频和双频载波相位平滑伪距的Hatch滤波公式,利用两组实测数据进行了载波相位平滑伪距,然后将平滑后的不同观测类型的伪距用于实时差分定位。定位结果表明,C／A码Hatch滤波的差分定位精度高于P码;无电离层组合的Hatch滤波差分定位精度低于C／A码。     

局域差分GPS改正数学模型分析与比较

局域差分中,用户到基准站的距离对定位精度有着决定性影响。利用基准站生成用户误差改正数,其算法很多,介绍了几种常用的方法,并分析了各方法的内插系数和内插质量因子。利用局域差分GPS进行定位时,只有当流动站位于基准站构成的多边形网内时,才可能得到较高的精度。     

北斗伪距单点定位与差分定位结果精度分析

首先介绍了北斗伪距单点定位、伪距差分定位的基本原理和数学模型,然后根据自编程序,利用同济大学TJA站8天的数据进行计算及分析。结果显示:北斗伪距单点定位的精度平面方向上达到3.5m以内,高程方向优于8m,满足普通导航定位的需求。北斗差分定位的精度较伪距单点定位精度有了较大提高,其精度平面上达到1m以内,高程方向优于1.5m,能满足较高精度的需求。     

GNSS速度测量若干数学模型研究

为解决GNSS伪距变率双差测速和高斯投影、墨卡托投影坐标系中的速度投影计算问题,以大地坐标速度为未知数,推导GNSS伪距变率双差测速解法,基于高斯投影、墨卡托投影公式,推导其速度投影算法。建立了以大地坐标速度为未知数的GNSS伪距变率双差测速数学模型,建立了高斯投影、墨卡托投影坐标系速度投影计算方法,给出了应用试验和算例。结果表明,GNSS伪距变率双差测速大地坐标分量精度达到毫米/秒级,高斯投影、墨卡托投影坐标系速度投影算法正确。提出的GNSS伪距变率双差测速解法具有重要的应用价值。提出的高斯投影、墨卡托投影坐标系速度投影数学模型,可以满足低、中、高速应用需要。     

利用伪卫星技术提高GPS定位质量的方法

差分GPS定位(DGPS)可显著提高GPS导航、定位的精度。但在卫星几何分布图形不良或个别方向卫星信号失锁的情况下,DGPS将失去其作用。若将发布差分改正信息的基准站看成伪GPS卫星(简称伪卫星),则可极大地改善差分定位的精度。本文结合国外的试验成果,将这一技术作一介绍,可对我国建立海上差分GPS观测模式时参考。     

伪距单点定位的精度分析及改进

GPS伪距单点定位速度快、不存在整周模糊度,因此具有很大的应用价值。分析了电离层延迟、对流层延迟、相对论效应、地球自转改正对伪距单点定位结果的影响,介绍了两种多历元求解时处理接收机钟差的方法,最后讨论了如何以大地坐标和高斯坐标为参数进行定位求解。     

差分GPS和广域差分GPS

使用GPS进行测量,可达到很高的精度,其主要原因是消除了同步观测站的空间相关误差。最主要的误差是对流层、电离层延迟误差、卫星星历误差以及选择可用性引起的误差。对于同步观测的接收机来说,误差的高相关性简单地表明,信号穿过的大气层基本相同,星历误差投影基本相同,等等。双差分消除了这些相关误差。对于伪距观测、载波相位及后处理或实时定位,的确如此。可以认为,反映在基准站和运动站的误差相同。     

GPS实时动态测量在故县水库水下地形测量中的应用

通过水库区域的水下地形测量实践，分析了GPS实时动态测量(RTK)的基准站、流动站设置与定位工作程序对测点精度的影响，实际作业检核表明，利用RTK技术可有效提高水域测量效率和质量。     

航天测量船坞内标校基准计算的新方法

GPS测量直接获得点位的精确三维坐标,通过空间直角坐标系、大地坐标系、站心地平直角坐标系、站心极坐标系等一系列转换,再加入大气折光差改正和垂线偏差改正,就可以快速获得设备标校所需的精确基准。与采用常规测量方法、分别计算设备标校基准相比,不仅大大减少了工作量,还提高了计算结果的精度。     

跟踪环路误差对卫星导航伪距测量精度影响的评定

伪距测量精度决定了伪距定位的精度。伪距测量值主要由卫星至用户机的真实距离、卫星钟差、大气传播延迟、用户机钟差、用户机通道延迟以及用户机跟踪环路误差组成。提出了伪距测量精度的三种评定方法。详细推导了如何通过数据仿真将伪距观测值中的用户机跟踪环路误差与其他误差进行分离,将得出的数据用于评定计算以获得伪距测量精度。最后通过算例,证明了方法的可行性,并分析了这三种方法的优缺点。     

基于窗口速度平滑伪距的遥感平台定位算法

对浮空器遥感平台进行精密的控制定位是其完成对地观测、中继通信以及环境遥感等任务的关键。在自主地面测控系统对浮空器平台跟踪定位的基础上,给出加窗径向速度平滑伪距的多站跟踪定位方法。仿真结果表明:在GDOP值超过6的情况下,利用加窗速度平滑伪距方法仍能改善遥感平台定位的精度,而且能够有效地削弱测距链路中粗差的影响,从而自主地根据近地空间环境对浮空器进行控制。     

机载GPS精密单点定位性能分析

利用地面多基站RTK测量结果和精密单点定位(PPP)测量结果,分析了机载条件下PPP定位、测速性能指标。实验结果表明:机载GPS精密单点定位绝对定位精度在位置、速度上可分别达到0.182 3m和0.024 6m/s,相对定位精度在位置、速度上可分别达到0.1450m和0.0249m/s。     

机载GPS精密单点定位性能分析

利用地面多基站RTK测量结果和精密单点定位（PPP）测量结果,分析了机载条件下PPP定位、测速性能指标.实验结果表明：机载GPS精密单点定位绝对定位精度在位置、速度上可分别达到0.182 3m和0.024 6m/s,相对定位精度在位置、速度上可分别达到0.1450m和0.024 9m/s.     

Bancroft算法应用于GPS/BDS/GLONASS三系统伪距单点定位

为了提高多系统组合单点定位的运算效率,将Bancroft算法推广应用于GPS/BDS/GLONASS三系统伪距单点定位,并推导了该方法的详细计算流程,比较了Bancroft算法、最小二乘算法和组合两种算法的精度、迭代次数以及运算时间。利用实测数据进行实验,结果表明,3种算法精度相当,Bancroft算法比最小二乘算法迭代次数少,运算效率提高了38%,利用Bancroft为最小二乘算法提供初值,收敛速度加快,运算效率提高了36%。最终得出结论,Bancroft算法应用于GPS/BDS/GLONASS三系统伪距单点定位满足精度要求,且Bancroft算法对于减少迭代次数,提高运算效率有重要意义。     

区域电离层延迟的时空变化分析

GPS在差分导航、车载导航和RTK的应用中,精确修正电离层延迟是决定测量定位结果能否达到精度要求的重要因素。利用GPS接收机综合检定场的登封、洛阳、梅山、平顶山和西安5个基准站2002年3月23日的部分观测数据,利用双频组合技术研究分析了郑州及周边地区电离层延迟的时空变化及其时空相关性,并在此基础上讨论了区域差分的可行性和即将广泛应用于城市控制测量中的RTK技术的可行性。     

Seabat8125换能器船体坐标量取误差对测深结果影响

探究了Seabat8125多波束系统传感器之间的相对位置关系的量取误差对测深数据的影响。对换能器的垂直、水平坐标的量取偏差导致的测深数据的平面定位、水深值的偏差进行了多次数据试验。并结合旋转和平移矩阵来解释了这些偏差如何被带入测深结果中,同时也给出了其对测深结果影响的估值公式。