北斗三号导航定位技术体制与服务性能

介绍了北斗三号系统的星座设计、服务类型、导航信号体制、时空基准以及轨道确定与时间同步机制等技术体制,分析提出了评估北斗三号导航定位服务性能的指标体系,指标涵盖时空基准、空间信号质量、空间信号精度和服务性能4个方面,综合利用全球数据资源对北斗三号基本系统的导航定位服务性能进行了评估。结果显示,各信号分量有效功率比偏差优于0.25dB,S曲线过零点偏差(SCB)优于0.3ns,满足设计要求;北斗三号基本系统当前全球位置精度因子(PDOP)可用性优于85.0%,空间信号测距误差0.48m(RMS),空间信号连续性99.99%,空间信号可用性99.78%,UTC偏差误差优于19.1ns(95%),均满足系统服务性能规范承诺的指标。相对于北斗二号而言,北斗三号在覆盖能力、空间信号精度、空间信号可用性、空间信号连续性等方面均有显著提升。     

伪距相位组合联合STPIR组合探测北斗三频周跳

周跳检验量的构建是实现周跳探测与修复的根本。本文在详细阐述伪距相位组合基本原理的基础上,研究了该组合周跳检验量的选取标准。根据选取标准优化组合系数,然后联合STPIR组合得到最优周跳检验量。最后,利用北斗三频实测数据设计相关实验对该周跳检验量进行验证。验算结果表明:根据本文方法所构建的周跳检验量在探测与修复周跳上具有良好的效果,可以探测出原始观测值中的任意周跳。     

BDS系统三频基线定位算法

BDS系统播发三频观测数据,这一特性对于改进基线定位具有重要意义。本文针对精密定位应用中的基线相对定位问题给出了一种基于BDS三频观测数据的定位算法,利用MGEX网澳大利亚境内测站的实测数据分别对一条短基线和一条中长基线以三频算法进行了解算,同时采用传统双频算法对相同数据进行解算作为参照,结果显示:基于三频的BDS基线定位算法较传统双频算法能同时提高模糊度固定成功率与定位精度,而且这种提升的效果对于中长基线更为显著。     

经过北斗增强的福建CORS精度与性能检测分析

随着北斗导航定位系统的建设与发展,对基于北斗增强的CORS进行精度与性能分析具有重要的实践价值。本文通过固定基线检测与实时动态测试两种方法并采用Leica ATX1230 GG和华测T5两种仪器,分别对福建CORS(FJCORS)的实时定位精度与性能进行检测与分析。结果表明:1)FJCORS提供的GPS/GLONASS/BDS信号初始化时间较快,即获得固定解的时间;采用华测T5仪器,GPS/GLONASS/BDS信号的初始化时间比单GPS信号提高11.8%,比GPS/BDS提高12.1%,比GPS+GLONASS信号提高26.7%;采用Leica ATX1230 GG仪器,GPS/GLONASS/BDS信号的初始化时间比单GPS信号提高22.8%,比GPS/BDS提高10.2%,比GPS+GLONASS信号提高19.1%,2)定位精度方面,FJCORS在内符合精度优于2 cm,外符合精度优于5 cm,可以满足高精度实时定位的要求。     

基于北斗RTK技术的桥梁健康状况分析

我国北斗导航系统已经被广泛应用于变形监测领域。随着大型桥梁宽度以及长度的不断增加,桥梁的变形监测以及结构损伤识别更加重要。通常桥梁变形监测只对竖直向扰度进行监测分析,本文则利用北斗载波相位差分技术连续对我国某现役大型桥梁进行连续20小时监测,基于实测数据,首先对北斗监测数据质量进行评估,然后对桥梁水平及竖直方向变形进行分析,最后基于HHT方法识别桥梁的模态参数,为今后现役大型桥梁健康状况分析提供一种可靠技术手段。     

广义延拓插值法在BDS精密钟差中的应用

在高精度卫星数据处理中,卫星钟差数据的插值是一项重要的工作,其插值精度直接影响到卫星定位的精度,而传统的插值和拟合方法各有一定的局限性． 本文尝试将广义延拓插值法应用在北斗卫星导航系统（BDS）卫星钟差数据的处理中,通过把5 min历元间隔的钟差数据插值为30 s,再与30 s的精密钟差数据进行对比,并对其插值精度进行评估．讨论三个参数不同的取值组合与其插值结果精度之间的关系,得到最优参数组合,在该参数组合条件下与传统的Lagrange插值法的插值结果进行对比,得出的结果表明:利用广义延拓插值法对BDS卫星钟差数据进行插值时,其精度能够满足要求且略高于Lagrange插值法．      

改进中位数方法的BDS卫星钟差数据预处理策略

针对卫星钟差数据中会经常出现粗差等数据异常的问题,该文提出了一种基于改进的中位数(MAD)方法的北斗卫星钟差数据预处理策略。该策略首先对长时间段卫星钟差数据的非空数据进行提取,然后将提取的非空数据转换为对应的频率数据,用改进的MAD方法进行处理,在此基础上再对长时间段的卫星钟差数据基于每天的数据采用改进的MAD方法进行再次预处理。通过对北斗卫星1a钟差数据的预处理,从钟差序列本身及其对应的频率序列和钟差的拟合残差3个方面对所提预处理策略进行了验证。实验表明,此策略能够有效地识别并处理北斗卫星钟差数据中的异常值。     

璀璨北斗照亮中原——河南省卫星导航定位基准服务系统建设纪实

2018年12月26日,河南省政府新闻办公室举行新闻发布会,宣布河南省卫星导航定位基准服务系统正式启用,这标志着河南省北斗卫星导航定位应用进入自主可控、高精度实时定位和快速服务的新阶段,也意味着河南省新一代时空基准服务体系的形成。回首征程,领导的高度重视,部门间的通力协作,技术的艰难攻关,质量的层层把控……河南测绘人积极探索,在卫星导航领域写就了一段波澜壮阔的中原故事。“中原北斗”,如何建设?贵在何处?又将应用何方?本期《特别关注》栏目带您一起领略“中原北斗”的魅力。     

国家北斗动态基准服务产品精度分析

随着中国北斗卫星导航系统(BDS)的快速发展,利用北斗卫星导航系统维持国家动态坐标基准已成为国家基准维护一项基本任务。该文利用中国测绘科学研究院北斗分析中心(CGS)自主研发的多系统GNSS数据处理软件(GPAS),结合国家北斗基准站数据,对动态基准服务产品进行了全面深入的分析。结果表明,利用北斗基准站数据生成的各类动态基准产品,可以满足变形监测等事后毫米级、导航定位亚米级精度需求。     

北斗短报文的无人机飞行监管技术与装备研究

针对我国现有以地面雷达为主要空管手段的监管体系中,轻小型无人机飞行目标存在的“看不到”“管不了”等难题。该文提出了基于北斗短报文通信技术的无人机系统飞行监管技术与方法,研究制定了无人机资源注册、任务注册机制,以及无人机飞行诸元传输协议;研究突破了无人机机载设备终端电磁兼容、北斗通信传输频次加密、多系统导航定位、FPGA优化集成等关键技术,研制了小型化、轻量级、高频次北斗短报文无人机飞行监管机载终端,开发了网络化无人机飞行监管综合运行管理平台。全套系统在国土测绘、海洋监测、灾害应急等领域开展5个节点应用示范,有效实现了无人机多架、协同、异地、同步在线超视距通信与监管。研究成果填补了我国无人机飞行安全管理的空白,进一步推动了无人机产业化发展,有力保障了我国低空空域开放政策的有序推进。