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GNSS船姿测量方法及对多波束测深精度的影响分析

GNSS船姿测量以其观测误差不随时间累积的特点得到了广泛研究和应用,本文基于三天线GNSS船姿测量方式,构建了波束脚印误差与姿态误差间的关系模型,设计仿真实验分析了基线长度对姿态误差的影响,以及不同水深环境下姿态误差与GNSS定位误差的关系。为突破传统RTK在测量距离上的限制,本文采用PPP、PPK、MBD (动态参考站差分)三种方法进行GNSS船姿计算,并通过海上实验与高精度惯性导航系统进行对比分析,结果表明使用MBD测姿结果要优于PPK和PPP模式,得到的航偏角、横摇角、纵摇角标准差均在0.1°左右,可满足通常情况下多波束测深对姿态精度的要求。     

Using advanced soft computing techniques for regional shoreline geoid model estimation and evaluation

This study aims at evaluating the global geoid model for a regional shoreline fitting using advanced soft computing techniques and global navigation satellite system/leveling measurements. Artificial neural networks, fuzzy logic, and least square support vector machine models are developed and used to fit the global geoid model for the north coastal Egyptian line. In addition, a novel estimation geoid model is designed and evaluated based on the latest global geoid models. The results of the three estimation models show that they can be used to correct the shoreline geoid model, in terms of root mean square error that ranges from 1.7 to 8.5?cm. Moreover, it is found that the least square vector machine model is a competitive approach with certain advantage in solving complex problems represented by missing data.     

Helmert方差分量估计在GPS/GLONASS/BDS组合定位权比确定中的应用

因GNSS系统间观测噪声、轨道精度的差异,采用经验权比进行组合定位难以得到最优结果。基于此,在GPS/GLONASS/BDS组合定位中引入Helmert方差分量估计,对GPS/GLONASS/BDS组合单点定位和基线解算中各系统观测值进行合理定权。实验表明,采用该方法确定的伪距观测值最佳权比为5∶1∶1,相位观测值最佳权比为1∶1∶1,有效提高了GPS/GLONASS/BDS组合定位的精度和可靠性。     

基于GNSS的LEO卫星TRAIM可用性算法及分析

详细研究了基于GNSS的LEO卫星接收机授时自主完好性（TRAIM）故障检测数学模型以及可用性算法。以GPS和BDS组合为例,分别对500 km、650 km、800 km和1 400 km等几种典型轨道高度的卫星,开展基于GNSS的LEO卫星TRAIM可用性仿真分析。结果表明,在告警阈值100 ns时,基于GPS+BDS组合系统的TRAIM检测可用概率达到99.1%以上,基本满足LEO卫星TRIAM检测可用性需求。     

GNSS控制网方案优化与数据处理分析

GNSS布设平面控制网已在工程项目中得到广泛应用.获得满意的平差结果的前提条件为:①高质量的基线数据;②约束GNSS控制网的已知点精度足够高,使得GNSS控制网的整体精度不受已知点约束而有明显改变;③优化的平差方案;④科学严密的平差模型.通过对某项目GNSS控制网的布设进行优化设计,并利用不同软件对观测数据进行处理分析...     

Integer estimation in the presence of biases

 Carrier phase ambiguity resolution is the key to fast and high-precision GNSS (Global Navigation Satellite System) kinematic positioning. Critical in the application of ambiguity resolution is the quality of the computed integer ambiguities. Unsuccessful ambiguity resolution, when passed unnoticed, will too often lead to unacceptable errors in the positioning results. Very high success rates are therefore required for ambiguity resolution to be reliable. Biases which are unaccounted for will lower the success rate and thus increase the chance of unsuccessful ambiguity resolution. The performance of integer ambiguity estimation in the presence of such biases is studied. Particular attention is given to integer rounding, integer bootstrapping and integer least squares. Lower and upper bounds, as well as an exact and easy-to-compute formula for the bias-affected success rate, are presented. These results will enable the evaluation of the bias robustness of ambiguity resolution. Received: 28 September 2000 / Accepted: 29 March 2001     

顾及边界入射信号的多模水汽层析方法

利用GNSS三维水汽层析技术全天候地获取高时空采样率的水汽垂直分布信息,已成为GNSS气象学中一大研究热点。当前,基于单一导航系统的传统层析方法存在观测数据利用率低、观测分布不均等不足。本文设计和实现了一种顾及边界入射信号的多模水汽层析方法,采用香港CORS网观测数据和无线电探空产品进行精度验证,并详细分析边界入射信号和多模层顶信号的引入对层析水汽结果的改善程度。结果表明:相较于传统GPS层析方法,本文采用的融合两类多模层顶信号和边界入射信号的新水汽层析方法,兼备边界入射信号和多模层顶信号的优点,可得到更高精度和更可靠的三维水汽信息。     

顾及垂直递减率函数的中国区域大气加权平均温度模型

大气加权平均温度(Tm)是全球导航卫星系统(GNSS)水汽监测的关键参数。针对中国区域地形起伏较大的特点,本文构建了顾及精细季节变化的Tm垂直递减率函数模型,在此基础上,利用2007—2014年的Global Geodetic Observing System(GGOS)atmosphere格网数据建立了中国区域的Tm格网新模型(简称为CTm模型)。以2015年GGOS格网数据和无线电探空资料为参考值,对CTm模型进行精度检验,并与常用的Bevis公式和GPT2w模型进行比较分析。结果表明:①以GGOS格网数据为参考值,CTm模型的年均偏差和均方根误差(RMS)分别为-0.52 K和3.28 K,相比于GPT2w-5和GPT2w-1模型,精度(RMS值)分别提高了27%和13%;②以探空数据为参考值,CTm模型的年均偏差和RMS误差分别为0.26 K和3.75 K,相对于GPT2w-5和GPT2w-1模型,精度分别提高了21%和16%,尤其在中国西部地区,CTm模型表现出更为显著的优势。此外,将CTm模型用于GNSS水汽计算,其引起的水汽计算RMS误差和相对误差分别为0.29 mm和1.36%。CTm模型不需要实测气象参数,因此,在中国区域的GNSS实时高精度水汽探测中具有重要的应用。     

论卫星导航体制设计

阐述了卫星导航体制设计基本要素及设计原则。从卫星导航系统的发展历史及未来需求出发,提出了多功能一体化,全球卫星导航系统的基本结构,星座及卫星轨道选择,导航测距码设计及未来GNSS模式等新论点及论证结论。