GPS技术及其在导航电子地图中的应用

司各特先生曾在人生地不熟的旧金山租用了一辆配备“永不迷路”装置的汽车。那个装置是一个与ＧＰＳ接收机相连接的信息图表显示器 ,ＧＰＳ接收机被安放在驾驶室中不被人注意的地方。他把自己的目标地址输进机器 ,一张彩色地图立即显示在屏幕上 ,其中一条最明亮的路线就是他前往目的地的最佳路线 ,一个黄色粗箭头指示汽车行驶的方向 ,一个带有鼻音的声音还不时地告诉他 :“下一个路口向左转。”他边开车边检查着自己汽车所在的位置。地图上 ,汽车是用一个三角形表示的 ,正沿着那条明亮的线路移动……这就是现代ＧＰＳ技术在导航电子地图中应…     

欧洲伽利略计划为何被搁浅

历时一年的欧洲伽利略卫星导航系统可行性评估(又称定义阶段)已经结束。2000年12月22日欧盟15国交通运输部长开会讨论这一可行性评估报告时未能批准这一充满机遇与挑战、耗资巨大的计划。他们打算在2001年4月再次开会讨论伽利略计划的前途与命运。     

欧洲“伽利略”卫星导航计划

1999年1月10日欧盟的执行机构欧洲委员会（EC）发布一则通讯，题为“欧洲卷入新一 代卫星导航服务”。2月10日公布了关于欧洲导航卫星计划的报告，欧洲委员会在这份长达2 9页的报告中建议欧盟尽早研制和部署欧洲下一代全球导航卫星系统（GNSS-2），该系统又 称为“伽利略”（Galileo）卫星导航计划。它将与美国全球定位系统（GPS）兼容，在战略 上同为商业竞争者。伽利略计划将由欧盟15个国家、欧洲工业界和其他国家（如日本等）联 合投资组建。 　　6月欧盟部长会议批准了伽利略全球导航卫星系统项目。7月19日欧盟委员会决议批准到 2000年底为伽利略的“定义阶段”，任务是提出管理方式、运行管理、系统设计、安全性、 服务费用和效益分析。现在正交错进行着两项定义研究：一是在欧盟资助下研究总系 统、基础设施和伽利略管理；二是欧洲空间局支持的称作Galilesat的更大项目。 欧盟和欧洲空间局将在2000年12月提交研究结果，如果届时欧盟决定继续执行伽利略计划， 那么2003年将发射第一颗伽利略卫星，2008年系统将开始运行，这将比美国完成GPS现代化 的最后期限早几年。 　　欧洲委员会对未来的伽利略系统的星座集中在两个选择上：① 21颗加3方案。它采用21颗 中地球轨道卫星加3颗地球同步轨道卫星的核心星座，它可与美国GPS和广域增强服务集成， 基本上满足欧洲的需要；② 36颗加9方案。它采用36颗中地球轨道卫星加9颗地球同步轨道 卫星的核心星座或是撤消9颗地球同步卫星，只用36颗中地球轨道卫星，可以充分地和独立 地满足欧洲的需要。这种对地静止和/或倾斜地球同步轨道通信卫星以及一个基于地面控制 和监测网络将使该系统更趋完善。伽利略计划将使用L波段射频信号，在发生冲突和战争期 间，迅速将L1和L2频率的两级服务转为军用业务，而第3级L3频率仍保留给民用用户。     

BDS/Galileo四频精密单点定位模型性能分析与比较

北斗卫星导航系统和Galileo卫星系统都可以提供4个频率信号上的服务。本文通过与双频无电离层模型（DF）比较,评估分析了4种BDS/Galileo四频PPP模型性能,即四频无电离层双组合模型（QF1）、四频无电离层组合模型（QF2）、四频非差非组合模型（QF3）和附加电离层约束四频非差非组合模型（QF4）,同时通过等价性原则理论上证明了QF1、QF2、QF3模型的等价性。此外,用1个月参考站的静态数据和1组动态数据分析了四频静态,仿动态和动态PPP性能。试验结果表明,BDS-3 B1C和B2a新频点伪距噪声要略大于B1I和B3I信号,Galileo卫星4个频率上的伪距噪声相差并不明显。对于静态和仿动态PPP模型,QF1、QF2和QF3模型定位性能基本上一致。通过附加外部电离层约束,四频PPP模型性能受到影响,BDS（BDS-2+BDS-3）静态QF4模型相比于QF1、QF2和QF3模型平均收敛时间分别减少了4.4%、4.4%和5.4%,Galileo静态Q4模型平均收敛时间相比于Q3模型增加了16.8 min。对于动态PPP,四频PPP模型相比于双频PPP性能得到提升显著,相比于QF1模型,BDS和Galileo单系统QF4模型三维定位精度分别提高了11.4%和31.4%。BDS/Galileo双系统PPP性能要优于单系统PPP。     

基于北斗星间链路闭环残差检测的星间钟差平差改正

利用“闭环检测”思想检测和修正系统测量累积误差,是工程科学中的常用和有效手段。本文指出了北斗三号系统全球星间链路中所存在的有利闭环条件,并提出一种利用其进行闭合残差检测与分析的方法。在此基础上,构建了闭合残差整网平差模型,实现了对北斗三号卫星星间相对钟差的误差修正。基于在轨实测数据的计算表明,北斗三号系统全球星间链路中确实存在着明显的常数性或周期性非零闭合残差。通过对星间链路闭环残差的平差修正,基本消除了卫星星间钟差不闭合的现象,减少星间钟差随机噪声30%~50%,有效提高了星间相对钟差测定的精度,有利于提升北斗系统服务能力。     

基于北斗/GNSS的中国-中南半岛地区大气水汽气候特征及同降水的相关分析

本文采用统一的处理模型和处理策略对中国-中南半岛地区地基北斗/GNSS测站2006—2016年历史观测数据进行高精度重处理和水汽反演,获得近10年的大气可降水含量（PWV）产品。基于北斗/GNSS PWV产品,研究了该地区大气水汽平均含量、年周期振幅和半年周期振幅等气候特征,发现这些特征主要受到了测站纬度、高程以及季风的影响。通过分析PWV同并址气象站降水观测的关联特性,揭示了该地区大气水汽含量同降水相关性随测站纬度减小而降低的特点（在云南相关系数可达0.8,在靠近赤道的泰国南部相关系数约为0.2）。此外,PWV和降水的距平值相关分析表明,相比于历史同期,大气水汽含量较高的月份在一定程度上对应着降水异常偏高,两者相关系数为0.2~0.4。     

利用AutoCAD R14建立导航数据库系统

本文提出一种运用ＣＡＤ技术建立ＧＩＳ／ＧＰＳ公路汽车导航系统基础数据库的方法,运用该方法,可保证制作精度,提高工作效率,降低制作费用。     

车辆导航系统的地图匹配技术研究

常规的地图匹配方法只能消除路段径向的偏差,在分析GPS误差模型的基础上,采用卡尔曼滤波技术对传感测量位置与数字道路地图之间的偏差进行估计,销减了路段平行方向的偏差,从而大大提高了系统的定位精度。仿真试验的结果证明了该算法对于提高车辆定位系统的性能是有效的。     

全球导航卫星系统的现代化进展

无论从技术角度、经济角度、还是从战略角度出发，卫星导航定位系统都具有极高的研究及应用价值。文章重点围绕国外三大导航卫星定位系统及国内北斗星导航定位系统的体系结构、服务内容、现代化进展及其相互异同；阐述了发展卫星导航定位系统对我国的重大意义；提出了我国面临这一高新技术浪潮急需采取的战略举措。     

可跟踪GPS、GLONASS和Galileo卫星信号的G3 GPS芯片

美国加州Topeon定位系统公司推出一种Paradigm G3 GPS芯片，这种芯片接收机可同时跟踪GPS、GLONASS和Galileo卫星信号。到2012或2015年，这三个卫星导航系统完全投入使用时，装置有Paradigm G3设备的用户，将可获得多达80颗定位卫星的信号，这样，就可使用户扩展应用，改进性能并提高精度。