GNSS不同定位模式性能比较与分析

针对不同接收机用户对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)定位精度的需求,分析了GNSS不同定位模式的定位性能差异.从GNSS观测方程入手,分别对观测方程线性化,绝对定位、相对定位模型进行了理论分析,得出了定位精度从高到低的顺序为:载波相位差分、伪距差分、位置差分、伪距绝对定位.用GPS差分接收机在四种定位模式下进行定位精度测试,测试结果验证了理论分析的正确性,并给出结论:载波相位差分定位精度可达2cm,表明了其在高精度定位与测量领域的广阔前景.     

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：     

北斗系统在港口定位中的应用

为提高北斗系统在港口定位中的精度,提出利用北斗多参考站系统进行相位平滑伪距差分定位的方法.介绍伪距差分数学模型和多参考站综合伪距改正,并以实例说明.实验表明,该方法能够将定位精度提高到分米级,明显优于北斗伪距单点定位.     

一种远距离高精度定位方法

利用北斗卫星导航系统的短报文通信功能,改变传统定位差分信息的播发方式,建立一种新型定位模式。通过拉距收敛试验,分析接收机静态和动态的定位精度,并验证新定位模式的可靠性。试验结果表明:该方法能够满足远海施工高精度定位要求。     

伪卫星增强卫星定位精度与抗干扰能力研究磁

受信号遮挡或干扰影响,卫星导航在一些场所应用受限,而伪卫星作为一种简便易行效果显著的增强手段,在一定程度上可弥补其不足。通过对伪卫星增强卫星定位原理研究,从几何精度因子、接收机干信比着手,分析伪卫星增强卫星定位、抗干扰效果及伪卫星增强应用中注意的几个问题。仿真说明,只要通过合理布设伪卫星,可以有效改善卫星导航定位图形结构,提高导航定位精度和抗干扰能力。     

差分GPS的对流层伪距残差的计算机模拟

简单回顾了对流层中GPS信号传播延迟的原理。介绍了2种常见的校正模型,Hopfield模型和Black模型。定义了差分GPS(DGPS)的对流层伪距残差的概念,并建立了数学模型。用计算机对DGPS的对流层伪距残差进行仿真。仿真结果表明用户和基准台之间距离增大和低卫星仰角都将使伪距残差增大,气象因素和高程对伪距残差也有影响。     

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。     

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。     

基于多基准站联合伪距差分的RBN-DGNSS系统再改造设计

船本文对我国现有RBN-DGNSS系统现状,发挥的作用以及系统局限性进行了分析,依据国际航标协会(IALA)关于未来的DGNSS相关建议指南,设计了基于多基准站联合伪距差分的再改造方案,分析了系统原理和实现流程,提出了预播发完好性监控的算法。方案通过整合RBNDGNSS、BD-CORS系统资源,在RBN、AIS和4G网络进行多站联合伪距差分综合伪距差分信息的播发,以期实现我国沿海广域米级、沿岸分米级、重点水域厘米级的定位服务。     

基于零基线的GPS/BD2兼容接收机精度检测方法研究

论文利用内噪声水平的评价方法,采用零基线测试方案,通过对数据分流和事后相对定位数据解算,比较分析了两款接收机各跟踪通道的载波相位、伪距、多普勒测量数据和定位解算精度,检验了北斗高精度兼容接收机的GPS测量数据实际测试精度.     

一种改进的卡尔曼滤波定位算法研究

研究了一种改进的卡尔曼滤波导航信号定位算法:通过测量每次接收机得到的伪距观测量及伪距变化量,估算出接收机的位置、速度,实现无线电导航系统的定位解算.该方法不直接使用卡尔曼滤波器来估计载体的状态,而是用滤波器来确定状态的误差,减小了运算误差,有效提高了定位精度.在进行参数估计时不需要贮存大量的测量数据,能够方便地进行动态测量数据的实时处理.该方法已经应用在导航定位解算中,仿真结果和实际应用验证了该方法具有快的收敛速度和高的定位精度.     

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。     

罗兰C和卫星导航的组合应用

论述了目前罗兰C和卫星导航组合应用的几种方式,对罗兰C和卫星导航伪距组合定位以及罗兰C和卫星导航定位数据融合的原理和方法进行了论证,通过罗兰C和卫星导航的组合应用,可以克服单一导航系统的弱点,提高组合导航的性能,拓展了罗兰C的应用领域,延长了罗兰C的使用周期。     

利用伪卫星提高卫星信号抗干扰能力研究

针对卫星信号功率微弱易受干扰的问题,以GPS接收机失锁时的干信比门限作为接收机是否被干扰而失锁的判别标准,研究伪卫星增强信号功率提高接收机接收卫星信号抗干扰能问题。     

Kalman滤波应用于GPS相对导航信息解算方法

舰艇编队航行协同作战,必须精确确定编队成员间的相对位置和方位,即进行相对导航。研究利用GPS伪距信息进行差分,以卫星伪距差分信息作为观测量,以跟踪船相对目标船的位置信息作为状态量,建立相对导航模型,利用卡尔曼滤波解算跟踪船相对目标船的位置信息,从而获得跟踪船相对目标船的距离和方位信息。应用此方法进行实测实验,结果表明测距精度优于0.2 m,方位精度优于5°。     

北斗/GPS双模双频信标差分定位技术的研究及实现

基于航海无线电指向标的GPS信标差分系统可为水运用户提供高精度、高可靠性、全天候的免费定位助航服务。但由于依赖美国GPS系统,具有一定的局限性。本文提出了一种基于北斗/GPS双模的双频伪距信标差分定位技术方法,从而实现大范围亚米级定位精度,并通过实际应用案例进行了验证。结果表明在长江下游采用北斗/GPS双模信标差分定位技术,能够实现300km以内优于1m的平面定位精度。     

北斗／INS 组合导航滤波算法的研究

为了提高北斗定位系统定位定姿的精度及性能,利用惯性导航系统（inertial navigation system ,INS）姿态信息进行辅助,建立BDS／INS组合定位算法。通过INS输出信息与BDS观测信息紧组合的方式,以北斗导航卫星系统的伪距以及伪距率作为子系统状态量,利用卡尔曼滤波方法将卫导观测信息与惯导导航参数融合在一起进行计算。通过实际仿真实验表明,相比于原系统算法,组合后的算法能有效地提高BDS定位的精度和成功率。     

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。     

高精度GPS差分定位技术辅助海上试验研究

越来越多的海上实船试验，对海上定位和测距的精度提出了更高的要求。此文利用国际先进的GPS接收机以及无线电数据传输系统组成了高精度差分卫星全球定位系统，实现达到1m(SEP)的实时动态高精度定位。同时利用时间同步模块，解决了海上试验的时统技术，在各种海上试验中发挥了重要的作用。     

基于矢量代数法的GPS解析解研究

通常GPS卫星导航定位利用至少需要四个经过线性化处理后的伪距方程获得,论文则研究了利用矢量代数法得到非线性化的直接观测方程解法.通过比较线性化方程获得的定位结果,发现在特定的几何星座分布会时,线性化方程会导致奇异解,而非线性方程的解析解却能完成正确的定位解算.