SA取消前后RBN—DGPS系统精度评估与分析

在取消SA前后,对GPS、RBN－DGPS的陆地静态定点定位进行实测、统计与分析,重点对RBN－DGPS基准站的伪距改正量残差、经纬度残差等数据进行了大量的实测与传统,并在此基础上,统计了SV、HDOP、VDOP、PDOP、2DRMS的概率。采用回归分析的数学方法,建立了RBN－DGPS用户定位精度随基准站距离变化的数学模型。对我国GPS、RBN－DGPS系统的应用与开发,具有一定的参考价值。     

差分GPS

差分CPS(DGPS)是通过利用一个位置已知的基准GPS接收机的附加数据来降低由GPS导出位置误差的技术。对于用户接收机来说，差分GPS最基本的构成包括基准站的导航电文卫星星历和卫星时钟误差的综合影响的确定(如果需要，应包括SA的影响)和对用户接收机实时地传输伪距校正。接收机在确定其位置的过程中要实施这些校。结果如下：     

INS辅助GPS接收机及其对伪距测量精度的影响

GPS接收机通过测量伪距进行载体位置的解算,而伪距测量精度与接收机的码延迟锁相环带宽有关。为了提高GPS接收机伪距测量精度,通常采用INS辅助、码/载波跟踪环技术。根据以C/N0为基础的伪距测量方差,分析INS辅助GPS接收机原理,研究INS辅助对接收机伪距测量精度的影响。在复杂电磁环境下,INS辅助GPS接收机是组合导航发展的方向,特别是紧耦合INS/GPS组合模式。     

中国沿海无线电信标差分(BDS+GPS)系统设计与实现

为推动北斗卫星导航系统的海事应用,文中介绍了基于沿海无线电信标的差分定位系统及其应用情况,设计了兼容北斗和GPS的沿海无线电信标差分系统,详细分析了北斗伪距差分和定位算法,给出了基于国际海运事业无线电委员会(RTCM)标准的差分北斗信息的编解码流程。2013年底,在天津北塘实现了RBN-(DBDS+DGPS)的试验播发,并在信号覆盖的环渤海区域进行了动静态测试。测试结果表明:在台站信号300公里覆盖范围内,BDS和GPS单独实时差分水平定位精度相当,优于1.5米(95%置信度),BDS/GPS联合实时差分定位精度更优。     

单频DGPS、INS和计程仪组合而成的集成导航系统

在单独分析全球定位系统（GPS）、惯性测量装置、记程仪导航方法的基础上,为了提高导航的精确性与可靠性,提出了由低价惯性测量装置（INS）、单频差分全球定位系统（DGPS）和计程仪组合而成的集成导航系统;建立了相应的误差模型和系统观测模型,特别是组合系统下的线性测量模型;借助一种扩展的卡尔曼滤波方法,进行了仿真研究.仿真结果表明：与单独作用的导航系统相比,集成导航系统能较大地提高导航的精度.     

GPS信噪比与测距精度

本文简述GPS信号发射、接收特性，分析信噪比和扩频以及相关接收的有关参数，特别是多径效应的干扰对伪距测量精度的影响，并介绍了几种提高伪距测量精度的的方法。     

MSINS/GPS深组合导航系统中量测噪声估计

在MSINS/GPS深组合导航系统中,伪距、伪距率噪声对应的量测噪声阵R随环境、卫星位置的改变而改变,它对卡尔曼滤波器的性能影响很大.定点观测能得到量测噪声阵R的准确估计.仿真研究表明,对于MSINS/GPS深组合导航系统,当采用定点观测法估计量测噪声阵R时,卡尔曼滤波器能较好地估计导航参数误差.若适当减小量测噪声阵R,卡尔曼滤波器将提高估计导航参数误差的精度,加快收敛速度.     

综合单频C／A码GPS接收机测量值的次优滤波算法

用卡尔曼滤波算法综合来自单频 GPS 接收机的伪距、相位和伪距率的测量值,在数分钟内我们不仅可以得到标准偏差约5cm 的伪距估值,还可以得到同样精度的电离层延迟量,同时亦可以改正相位观测(综合多卜勒)中的初始偏差值。     

自建基准站进行GPS伪距差分定位的试验研究

采用GPS技术进行船舶导航定位通常都基于位于沿海的信标台差分信号。在接收不到信标信号时，可采用GPS伪距相对定位进行载体定位。本文用一套采用伪距相对差分GPS系统对其定位精度和实时性进行了试验研究，静态试验表明其单点相对定位精度达到1m(1σ)；动态试验表明，不管是慢速还是快速移动，其定位轨迹与运动路况一致。     

RBN—DGPS台链在我国的分布及使用该系统存在的问题

本文介绍了RBN－DGPS台链在我国的分布情况并着重论述了使用该系统存在的问题。RBN－DGPS无线电指向标－差分全球无线电定位系统是一种由无线电指向标发射台播发DGPS修正信息向用户提供高精度服务的助航系统。我国有关部门参照国际标准制定了中国沿海无线电指向标－差分全球定位系统规划，并已部分实施。但使用RBN－DGPS存在的问题也是显而易见的，诸如受GPS系统本身技术局限性的影响；美国政府对GPS政策影响的问题；其它全球卫星导航系统竞争的问题及RBN－DGPS本身技术的局限性影响的问题等等。这些因素也将影响RBN－DGPS系统被广泛的使用。     

SA影响下的差分GPS系统实现探讨

本文讨论了在ＳＡ影响下差分ＧＰＳ（ＤＧＰＳ）的系统实现问题。文章通过分析ＳＡ误差特性及辨识ＳＡ误差模型，首先讨论了ＤＧＰＳ减小ＳＡ误差的有效性以及ＳＡ对ＤＧＰＳ的影响，然后对反ＳＡ的ＤＧＰＳ方案设计进行了探讨和论证，并着重就基准台的校正量算法给出一些建议和设想。本文结论对减小ＳＡ影响，改善ＤＧＰＳ精度有一定的实用价值。     

全球定位系统和全球卫星导航系统伪距综合法

论述了综合GPS、GLONASS伪距测量值获取定位信息的滤波方法。GPS、GLONASS的坐标系、时间系统、工作频率不同，不同卫星的方位、高度各不相同，因而其测距的系统误差也各不相同，通常的方法是用GPS和GLONASS的钟差2个参数来描述不同系统卫星的系统误差，需用5颗卫星来定位，且精度受限。采用扩展状态维数，对不同卫星的系统误差进行在线估计的滤波方法，可以有效地改进卫星定位的精度。同时既可以用多星定位，充分利用测量信息，也可在任一系统的l颗卫星可用时，给出测者的最优估计位置信息，改进了双星系统的导航性能。     

GPS多普勒定位法的研究

本文提出了ＧＰＳ信号多普勒频移的测量方法，给出了定位解算的数学方法，并与子午仪系统的多普勒定位法和ＧＰＳ的伪距定位法进行了比较。     

星站差分GPS系统在水运工程测量中的应用

星站差分GPS系统具有全球性、全天候、连续性和实用性的特点,无需架设本地基准站,单机作业范围广,工作效率高,并能提供优于分米级的实时定位精度。首先介绍星站差分GPS定位技术,再结合我国水运工程测量的现状,对比分析星站差分GPS与传统差分GPS的特点,重点分类探讨星站差分GPS系统在水运工程测量中的应用及优势。     

GPS接收机抗干扰性能分析

针对GPS接收机的干扰方式主要为压制式和欺骗式,在压制式干扰信号影响下,GPS接收机的跟踪状态发生变化,载噪比、伪距和载波相位受到影响,从而使定位精度下降或失锁,分析接收机性能变化的根本原因,提高接收机抗干扰的能力。     

导航装备动态性能测试系统天线安装误差补偿方法研究

针对目前船舶计程仪及陀螺导航设备误差标校方法手段落后、过程周期长等问题,采用MS860作为测定误差的基准平台搭建导航装备动态性能测试系统,选用Nport5450串口服务器接收处理多路串口信号进行数据通信,结合轴角信号转换装置进行模拟、数字信号转换,利用信息处理机终端处理与显示导航参数信息。另外,分析了GPS天线安装偏差导致船体纵横摇、GPS天线高程差、方位偏差、GPS测量基线长和基座高程差等因素对GPS航向产生的影响,推导了GPS动态航向测量模型的误差补偿方程。此系统对降低导航设备误差标校工作成本,提高导航装备的保障性具有十分重要的意义。     

考虑算法的实船试航船速测量不确定度分析

实船试航中影响船速测量结果的因素很多,对其进行测量不确定度分析时应考虑的不确定度来源也有很多。采用“测量不确定度表示指南”规定的方法,将船速算法作为不确定度源,对其测量结果进行了不确定度分析。不确定度分析以某油船为例,分别考虑了实际航速平均法和逐点法两种算法,并对两种算法得到的结果作了讨论。     

DGPS在港口浮标监测管理中的应用设计

全球定位系统ＧＰＳ的应用是近年来卫星导航的热门课题，尤其在船舶导航和港口助航设施的监测管理上更显突出。本文通过对差分ＧＰＳ应用于港口浮标监测管理系统作一详细分析探讨，对系统的设计、数据调制、解调器给出了详尽的参数选择表达式、对浮标系统和岸基准台的设计给出了全面的系统网络结构示意图，同时给出了详细的软件流程图。     

简化UKF算法在SINS／GPS组合导航中的应用

针对SINS／GPS组合导航系统的特点,建立了系统的非线性误差模型。根据系统状态方程为非线性而观测方程为线性的特点,将一种简化的UKF方法（Rao-Blackwellisation Additive Unscented Kalman Filter,RBAUKF）用于SINS／GPS组合导航系统中,RBAUKF采用较少的采样点数目和简化的更新算法,降低了计算复杂度。最后,在机动条件下,进行了SINS／GPS组合导航实验仿真。仿真结果表明,RBAUKF相比EKF具有更高的滤波精度,更适合在SINS／GPS组合导航系统中应用。