基于GPS广播星历的卫星位置拟合精度分析

在通过广播星历求解卫星坐标时,利用切比雪夫多项式拟合卫星位置提高计算的效率.介绍切比雪夫多项式拟合的原理,通过算例分析用切比雪夫多项式拟合卫星位置的精度,并研究多项式阶数以及拟合点时间间隔对拟合精度的影响.结果表明,在一定范围内,多项式的阶数越高,拟合精度越高,拟合点时间间隔越短,拟合精度越高.     

工程化广播星历参数拟合算法与接口设计

对导航卫星广播星历参数拟合算法和接口设计问题进行了研究。通过条件数、参数相关性分析,指出小倾角问题是造成GPS开普勒轨道根数广播星历拟合算法不能适用于GEO卫星的最主要原因;通过分析定轨理论和拟合实例证明,GEO卫星星历参数Crc、Crs超限的主要原因是由于其轨道特性决定的;针对GEO卫星星历参数拟合法方程严重病态的问题,提出了动态加权的带参数约束条件平差算法。该方法能有效稳定星历拟合结果,解决Δn等星历参数超限的问题。     

基于Bernese软件对卫星定轨实时计算

利用GPS广播星历计算卫星坐标是GPS实时定位中的重要部分,卫星轨道精度对GPS定位结果有很大影响。依据Bernese卫星定轨流程,利用Fortran语言实现了卫星轨道处理程序,并通过实例对计算得到的卫星轨道坐标与Bernese5.0软件处理的广播星历和精密星历得到结果进行比较分析,误差均小于±2.5m,程序定位效果良好,证实了自编程序的可行性。     

基于精密星历的北斗卫星广播星历精度分析

卫星广播星历的精度直接决定用户导航定位的精度。它既是实时用户关心的问题,也是系统建设者检验系统服务水平的重要指标。本文介绍了事后精密星历和卫星激光测距观测量评估广播星历精度的原理和方法,采用事后精密星历评估广播星历的精度,利用激光测距观测量进行精度检核。分析表明：北斗卫星广播星历的视向距离误差优于1m．     

一种利用GNSS非差载波观测量近实时计算VTEC的方法

提出了一种采用载波观测量组成电离层观测值计算天顶电离层总电子含量(VTEC)的方法,以克服GNSS伪距观测值多路径效应及频间偏差对VTEC计算的不利影响,并采用广播星历来提高计算结果的实时性。在强电离层活动下的零(短)基线实验结果表明,采用该方法计算的VTEC结果精度优于采用载波平滑伪距观测量的计算结果。初步验证了该方法用于区域电离层活动监测的可行性。     

多系统广播电离层模型精度评估

电离层误差是导航定位主要的误差源之一,广播电离层模型为单频用户修正电离层延迟提供了简便有效的方法。本文采用CODE提供的GIM产品作为评估的基准,对4大广播电离层模型进行了多方面精度评估,旨在为后续的模型改进及应用提供参考。结果表明：各个模型北半球改正率高于南半球,白天改正率高于晚间;NeQuick模型在中低纬度服务性能一般,但在高纬度地区明显高于BDSK8、GPSK8模型,改正率高出BDGIM模型约5%,BDSK8、GPSK8、BDGIM模型在中低纬度改正率较高,高纬度带改正率稍差;BDGIM模型性能总体优于其他模型,全球范围改正率可达76.91%。     

不同GPS-OEM芯片跨平台混合使用方案

GPS-OEM芯片因其自身优势而得到广泛应用.不同厂商生产的芯片输出的数据包格式不同,很难混合使用,虽有公共数据格式,但无法输出GPS原始观测数据.针对一种芯片编写的GPS数据处理程序,一旦更换GPS-OEM芯片便无用武之地.文中提出一种数据处理转换方案,编写服务程序,使得用户程序无论运行于什么平台、采用何种通讯方式,只要能连接到Internet,便可以按照统一的格式获取GPS原始观测数据.     

GPS卫星星历对测站及基线精度的影响

通过采用高精度的数据处理软件gamit/globk对观测数据的认真分析处理,对比广播星历与精密星历对测站LC相位残差的影响,认为在相同条件下同一测站相同时间的广播星历轨道误差比采用精密星历时要大1.5～27.2mm,这一差值与测站含有短基线数目及短基线的长度有一定的关系;同时通过采用双频差分技术处理数据后,对于长度在300km以内的基线,采用广播星历时的基线误差在5～8mm之间,采用精密星历时基线误差在3.2～6.8mm之间,基线误差互差在1.2～1.8mm之间。通过实例分析后认为基线长度在300km范围内广播星历与精密星历具有相当的解算效果。较前人[1～6]提出的100km适用基线长度大幅度提高,究其原因主要是选用了高精度的数据处理分析软件,同时采用了较高精度的初始坐标、合适的约束条件、观测数据有效组合和各项误差改正模型。     

GPS动态变形分析中的傅里叶级数恒星日滤波

针对恒星日滤波中计算GPS卫星轨道运行周期提前时间的问题,提出一种基于傅里叶级数曲线拟合的提前时间估计方法。根据跨度达8 526 d的广播星历计算每天中所有可用卫星运行周期相对于前1 d的平均提前时间,将此平均提前时间作为采样点,以8阶三角函数形式展开的傅里叶级数进行曲线拟合,将卫星运行周期的提前时间拟合成关于时间的单一变量函数,免去了繁琐的计算步骤。实验结果表明,傅里叶级数恒星日滤波法缩小了监测点N、E、U三个方向坐标残差序列的均方根值,有效消除了GPS动态变形监测分析中的多路径影响,提高了复杂工程环境下动态变形监测中变形信息提取的能力。