PDR+BLE融合的室内实时定位方法

由于导航卫星信号在室内被遮挡,室内定位技术逐渐成为泛在导航定位领域的研究热点。行人航迹推算(PDR)和低功耗蓝牙(BLE)定位是惯性定位和射频信号定位的常用定位手段,PDR定位连续稳定但存在累积误差,BLE定位无误差累积但定位精度较差。为此,本文面向室内复杂环境行人自主定位需求,对PDR和BLE的实时融合定位展开了研究。首先针对PDR误差累积问题,提出了BLE临近校正PDR的改进算法;然后针对BLE定位粗差大的的问题,提出了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的自适应抗差PDR+BLE融合定位算法。试验结果表明,相比传统算法,BLE临近校正PDR算法定位精度提高了19%,基于EKF的自适应抗差融合定位精度提高了21%,定位精度和稳定性都有显著提升,在室内定位领域中具有较高的适用性和可扩展性。     

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无法到达区动态定位方法研究

研究了在动态条件下对人员无法到达区目标定位的方法,分别研制了GPS激光测距定位系统和GPS近景信息采集系统。设计了水上动态实验,分析了两套系统的定位精度,验证了两套系统在动态测量模式下的可用性,提出了对人员无法到达区目标定位的新手段。     

中条山西南段基底岩系的地质特征

山西中条山西南段基底岩系的基本构成是：涑水岩群、西姚片麻岩、解州片麻岩和五老峰花岗岩。涑水岩群残存于西姚片麻岩之中，是由斜长角闪岩、磁铁石英岩、黑云变粒岩、钙质片岩和白云质大理岩组成。斜长角闪岩为区内最早的基性火山沉积，是铜矿形成的矿源层，吕梁(中条)期造山运动为铜矿的再次富集起到关键性作用。区内主体片麻岩为西姚片麻岩(TTG)，发生岩浆垫托作用的时间为太古宙末。基底岩系经历了三次构造变形，相应划分为五台期构造变形、吕梁(中条)期构造变形和吕梁(中条)期后构造变形。     

不同活跃状态下香港区域电离层建模分析

针对如何选取合适的区域电离层模型阶数的问题，该文研究了不同活跃状态下香港区域电离层模型的精度，提供了电离层平静期、活跃期、异常期区域电离层球谐函数建模的最佳阶数。利用低纬度香港CORS网数据，建立区域电离层模型，通过对比欧洲定轨中心(CODE)电离层产品验证了区域电离层模型最佳阶数的建模精度。在约110 km区域范围内，研究结果表明：(1)电离层平静期，1～5阶球谐模型垂直电子总含量(VTEC)建模效果相当，相对于CODE产品VTEC偏差的均值为2.286～3.300 TECU;(2)电离层活跃期和异常期，2阶模型VTEC建模精度最高，相对于CODE产品VTEC偏差的均值分别为4.121、4.546 TECU;(3)随着球谐模型阶数增加，2阶以上球谐模型电离层拟合精度无显著提升；(4)随着电离层活跃更加剧烈，球谐模型拟合残差逐渐增大，拟合效果和建模精度出现下降。     

大气再分析资料反演对流层延迟精度分析

针对传统对流层延迟模型在复杂山区大高差环境下误差过大的问题，该文对欧洲中期天气预报中心的ERA5大气再分析资料反演的天顶对流层延迟精度进行分析，其中ERA5 ZTD由积分法+Saastamoinen模型求得。结果表明：以精密单点定位模糊度固定估计的ZTD为参考，ERA5 ZTD平均偏差绝对值为3.8 mm,总平均均方根误差为10.5 mm。北半球夏季偏差与均方根误差最大，冬季最小，南半球反之。并址站间的日内变化趋势相同，与PPP-AR ZTD变化趋势符合性较好，且呈现明显的日内周期性变化。ERA5 ZTD均方根误差由赤道向两极呈递减趋势，不同测站高程处ZTD精度与高程无明显关系，整体表现出较高精度。总体上，ERA5 ZTD能够满足在复杂山区大高差环境下的对流层延迟误差要求，可作为数据源进行区域对流层建模。     

附加GGOS对流层产品约束的PPP-AR模型及精度分析

针对因估计对流层延迟导致固定模糊度的精密单点定位(PPP-AR)收敛时间长的问题，该文基于全球大地测量观测系统(GGOS)格网产品，利用双线性二次内插的方法构建了顾及高程补偿的对流层延迟虚拟观测值，提出了一种顾及高程补偿附加对流层约束的PPP-AR方法。将其与传统估计对流层延迟值的PPP-AR及附加国际GNSS服务(IGS)对流层产品约束的PPP-AR进行对比，分别从定位精度、收敛时间和模糊度固定率3个方面进行了分析。结果表明：与传统估计对流层延迟相比，该文提出的方法在U方向定位精度提升明显，平均可提升2.94 cm,提升11.2%;收敛时间平均缩短14.5%;模糊度固定率平均提升1.9%。     

GPS/BDS-3基线解算中海潮模型的影响分析

为了分析全球定位系统/北斗三号(GPS/BDS-3)长基线解算中海潮模型的影响，该文采用常用的NAO.99b、FES2004、FES2014海潮模型，分别对BDS-3和GPS基线解算进行标准化均方根误差(NRMS)、基线重复率和均方根误差对比分析。通过中国周边17个MGEX站7 d数据测试表明：加入海潮模型后GPS/BDS-3的NRMS值均有提升，GPS基线重复性略优于BDS-3,均达到10^-9;NAO99.b、FES2004、FES2014海潮模型对BDS-3内符合精度在N、E方向上提升不明显，U方向上分别提升6%、8.5%、9%,外符合精度在E方向上提升19%、23.8%、28.8%,在U方向上提升6.5%、5.5%、8%;GPS内符合精度提升不明显，外符合精度在N方向上提升1%、11.9%、12.2%,在E方向上精度相当，在U方向上提升2.3%、4.1%、5.1%。