GPS/BDS组合导航系统的精密单点定位模型

为了改善单卫星导航系统由于卫星数量较少,导致定位误差高的问题,设计全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合导航系统的精密单点定位模型:线性组合处理GPS与BDS的伪距和载波相位观测值,并构建GPS/BDS组合导航系统的组合观测值;接下来利用协方差成形自适应卡尔曼滤波方法,对组合导航系统导航过程中的卫星钟差、电离层延迟等误差实施滤波;再利用滤波处理后组合导航系统的广播星历,获取卫星轨道以及钟差;然后利用经验模型修正对流层延迟,获取相位观测值与伪距的综合改正数;最后利用综合改正数修正组合导航系统的观测方程,构建精密单点定位模型。实验结果表明,GPS/BDS组合导航系统采用所构建模型进行精密单点定位,不同方向定位误差均低于10 cm,证明了提出模型的有效性。

北斗卫星导航系统与GPS全球定位系统简要对比分析

随着我国第三颗北斗卫星的升空,我国的北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步,卫星组网正按计划稳步推进,北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。本文通过对比分析北斗导航卫星系统和GPS全球定位系统的系统和功能组成,给出我国北斗系统的应用优势。

GPS+BDS卫星定位技术在ITCS系统中的融合应用方案

针对既有ITCS系统仅依赖GPS进行列车定位可能存在的安全风险,提出对既有ITCS系统进行软件升级,利用GPS+BDS卫星定位技术进行列车自主定位。介绍了与ITCS系统列车定位功能相关的设备组成;阐述了列车初始定位和正常运行定位流程;对差分信号源的选择策略进行了优化。在青藏铁路上进行了实际测试,测试结果表明:升级后的ITCS系统在可用性和定位性能方面有了一定提升,可以在青藏铁路进行运用。

基于分区综合改正数的北斗卫星导航系统和GPS组合的动态精密单点定位

提出一种基于分区综合改正数的北斗卫星导航系统(BDS)和GPS双系统组合(BDS/GPS)动态精密单点定位(PPP)模型。选取15个MGEX(multi-GNSS experiment)测站作为参考站或用户站进行试验,统计分析了20 d的BDS/GPS动态精密单点定位的精度及收敛性。结果表明,BDS双频动态精密单点定位平均13 min收敛至三维定位误差小于1 m,平均平面精度和平均高程精度分别优于0.15 m和0.30 m;BDS/GPS双频动态精密单点定位平均3 min收敛至三维定位误差小于1 m,平均平面精度和平均高程精度分别优于0.07 m和0.15 m。

抗差Helmert方差分量估计在GPS/BDS/UWB融合定位中的应用

针对卫星信号受限环境下,全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合定位出现较大偏差的问题,引入超宽带(UWB)技术作为定位性能增强技术。GPS/BDS伪距测量值与UWB测距值作为原始观测值,提出了基于抗差赫尔默特(Helmert)方差分量估计的GPS/BDS/UWB融合定位方法,实现合理定权,抵御粗差影响。分别进行了静态实验和动态实验,结果表明:没有粗差情况下,GPS/BDS/UWB融合定位相对于GPS/BDS的定位精度在静态实验和动态实验中均有所提升;引入粗差后,定位结果可抵御粗差,精度提升较为明显。

北斗导航系统专利转化分析

概述。2007年4月14日,中国发射了第一颗北斗导航卫星,标志着中国正式进入全球导航卫星系统俱乐部,成为第四个成员国。目前,中国的北斗导航系统(BDS),还有美国的全球定位系统(Global Positioning System (GPS))、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(Global Navigation Satellite System (GLONASS))、欧盟的伽利略导航卫星系统,构成了全球四大卫星导航系统,如图1所示。北斗导航系统是中国自主建设、独立运行卫星导航系统,为全球用户提供了全天时、高精度的定位、导航服务,并兼备短信报文通信功能。北斗导航的建设实践,在精准农业、渔业、林业和畜牧业等领域得到广泛应用,产生了显著的社会效益和经济效益。

北斗卫星导航系统与GPS互备的广播电视授时单元

针对当前广播电视授时系统中存在的信息安全问题提出了一种新的授时方案。基于中国自主研发的北斗卫星导航系统获取标准时间,同时以GPS为辅助授时源并与系统本地时间进行校准,可以彻底摆脱对GPS授时的依赖。此项研究对改变国外的卫星授时系统对国内市场的垄断局面,保证信息安全,具有重要的意义。

一种GPS/BDS/INS深组合导航系统降维滤波方法

针对全球定位系统/北斗卫星导航系统/惯性导航系统(GPS/BDS/INS)深组合导航系统中卫星数量增加导致计算量迅速增加,难以满足高精度实时定位的问题,该文提出了一种基于星间差分的多星座GPS/BDS/INS深组合导航系统降维滤波方法。首先,通过星间差分消除时钟误差相关状态量,降低状态方程维数;然后,将滤波器分拆成多个子滤波器,通过分散估计、两步级联的方法减少计算量,即通过分散式组合方法(DIM)降低量测方程维数;最后,通过子滤波器的并行运行实现高精度实时定位需求。通过仿真实验对该文算法的定位精度和复杂度进行了分析。结果表明:当GPS和BDS可见星数目均为4时,DIM运行时间相对于集中式组合方法(CIM)减少了约31.7%;当GPS和BDS可见星数目均为5时,DIM运行时间相对于CIM减少了约28.4%。该文算法可以在保持定位精度的同时有效减小计算量。

GPS定位系统和北斗导航系统在民航中的应用

面对我国民航事业和传统陆基导航体制之间产生的矛盾,需要新一代的导航向高效、安全和精准的方向发展。国际民航组织已经提出了全球新导航机制,我国不能继续依赖于GPS定位系统,要使用北斗导航和GPS定位系统组合,从而实现全能性和精准性的航行。文章介绍了北斗导航卫星定位系统的组成、工作原理和用户设备,并论述了其广阔的应用前景。

船载北斗卫星导航系统(BDS)接收设备性能标准

全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）由美国于1970年建设，其前身是一套专为美军研制的定位系统，出于军用考量，为防止敌方通过定位信号截获美军位置，定位系统被设定为单向传输（即GPS接收机只接受卫星信号，而不向外发射信号），这一特性也为GPS面向民用领域奠定了基础［1］。打开GPS，地球上空的卫星在几分钟之内就会锁定你的位置，并告诉你行进的速度、所处位置的海拔高度……。现在，世界上可以提供精确定位的全球导航系统共有四种：美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统（GlobalNavigationSatelliteSystem，GLONASS）、欧盟的伽利略卫星导航系统（GalileoSatelliteNavigationSystem）和中国的北斗卫星导航系统（BeidouSatelliteNavigationSystem，BDS）。目前美国的GPS最为成熟，覆盖面也最广。

北斗卫星导航系统与全球定位系统的性能比较

介绍了中国自主研发的北斗卫星导航系统(BDS)与美国全球定位系统(GPS)的一些性能差别。

卫星全球定位系统——GPS

"卫星全球定位系统"简称"导航星"(GPS,Global Position System),是由位于美国科罗拉多州施里弗空军基地管理,是一个由24颗卫星组成的星座,可向经过授权的用户提供高精度信号,此种信号可对地球上的任何地点进行精确坐标定位和精度优于16米的精确导航.用户可用一个很小的经过授权的接收器,在地球上的任何地点接收到GPS星座中的4颗卫星上的信号,即可计算出位置数据.

BDS、GPS及其组合系统伪距单点定位精度分析

为研究北斗卫星导航系统(BDS)和BDS/GPS组合系统的定位性能,根据实测数据对比分析了GPS、BDS及BDS/GPS组合系统的可见卫星数、空间位置精度因子(PDOP)和伪距定位结果,以及BDS地球静止轨道(GEO)和中圆轨道/倾斜轨道(MEO/IGSO)卫星的定位结果;针对BDS与GPS观测值之间的精度差异,分别采用等权模型、高度角模型和Helmert模型研究组合系统的最优随机模型。研究表明:组合系统卫星的空间几何分布优于单系统;BDS定位的平面精度低于GPS,高程精度高于GPS,而BDS/GPS组合系统平面和三维精度高于单个系统;Helmert验后估计模型能够提高BDS/GPS组合定位的高程和三维定位精度。

沿海验潮站GNSS观测网BDS与GPS基线处理精度分析

为了评估北斗卫星导航系统(BDS)用于验潮站沉降监测的可靠性和精度,该文利用北海区沿海8个验潮站2022年全年的GPS和BDS观测数据,从基线解标准均方根误差、基线重复性和GPS与BDS基线互差等方面对GPS和BDS解算结果进行对比分析。结果表明,BDS基线解的NRMS值在0.17~0.25之间,GPS基线解的NRMS值在0.18~0.23之间,二者基线解的NRMS值基本相当;GPS基线解的长度和各分量基线重复率平均值要小于BDS,从GNSS网固定误差和比例误差看,GPS和BDS的基线长度重复性精度达到10^(-9)~10^(-8)量级,基线东西和南北分量重复性达到10^(-9)量级,基线垂直分量重复性精度达到10^(-7)~10^(-8)量级。在GPS和BDS基线结果互差方面,GPS解算得到的基线长度均要大于BDS,二者平均差值为10.7 mm;东西分量差值最小,其次是南北分量,垂直分量差异最大,南北分量、东西分量和垂直分量差值平均值分别为-8.5 mm、-3.7 mm和10.6 mm。南北分量、东西分量、垂直分量和基线长度差值平均值最大值分别为23.6 mm、20.9 mm、30.4 mm和22.1 mm。总体而言,BDS基线与GPS基线结果存在一定的差异,但差值不大,相对于基线长度而言,二者差值在10^(-8)量级,均能够满足长序列高精度数据要求,可用于验潮站沉降监测的需要。

基于北斗和GPS导航系统的电离层延迟仿真分析

电离层延迟作为空间传输过程中的主要误差,是影响定位精度的重要因素。分析了地理系和地磁系下的电离层延迟Klobuchar模型的特性,通过比较实际数据,在时间和区域上呈现了BDS和GPS垂直电离层改正量的分布,并提出了可以相互辅助、快速准确的补偿方法。实验仿真结果表明该方法解决了GPS卫星不能快速补偿电离层延迟的缺陷,并且提高了定位的精度和稳定度。

GPS/Galileo/BDS-3广播星历精度分析

为了分析当前GPS(Global Positioning System)、Galileo(Galileo Navigation Satellite System)和BDS-3(Beidou Navigation Satellite System with Global Coverage)广播星历的精度,详细分析研究了各种偏差改正及消除方法,并尽可能地消除了系统误差和粗差对评估结果的影响。选取2021-11-01/12-31共61天MGEX(multi-GNSS experiment)发布的多系统混合广播星历与武汉大学分析中心发布的事后精密星历数据进行实验,对GPS、Galileo和BDS-3近期广播星历精度进行对比分析,实验结果表明:3个系统广播星历整体精度由高到低依次是Galileo、BDS-3和GPS,其空间信号测距误差的RMS(root mean square)分别优于0.17、0.25和0.37 m,整体轨道精度的RMS分别优于0.17、0.12和0.25 m,BDS-3广播星历的轨道精度最高,钟差误差的RMS分别优于0.15、0.23和0.27 m,Galileo广播星历的钟差精度最高。对于GPS卫星的广播星历,blockⅢA卫星钟差和轨道精度均优于其他GPS类型卫星。

GPS、GLONASS、北斗、Galileo:四大卫星导航系统“竞风流”

目前，除我国的北斗卫星导航系统之外，世界上正在运行的全球卫星导航定位系统主要有两大系统：一是美国的全球定位系统（Global Positioning System，GPS），二是俄罗斯的格洛纳斯全球卫星导航系统（G1obalNavigation Satellite System，GLONASS）。近年来，

基于北斗卫星定位的车联网智能影音导航系统设计与应用

北斗卫星定位系统是中国自主研发的全球卫星导航系统,自问世以来,发展迅速,被广泛应用于各大领域。互联网的应用为人们创造了无限的可能,“互联网+”催生了许多新兴产业,将互联网与车载系统相结合,发展车联网技术,大大提升了其智能化效果。科技永远不会停下发展的步伐,近期,基于北斗卫星定位系统的车联网智能影音导航系统成为一个新的发展热点,将高精度第二代北斗卫星定位、无线网络等技术综合运用,大大提升了用户的体验感受,促进了车载系统实用功能和娱乐功能的相结合,提高了车主对于车辆的管控。

GPS全球卫星定位系统

你知道GPS吗?在今天这个信息化的时代，这可是一个关键名字哦。今天我就带你走进GPS的世界。

复杂测量环境下BDS-3/GPS组合RTK测量性能分析

为比较分析城市道路观测环境下BDS-3/GPS组合RTK测量性能,探讨一种基于卡尔曼滤波算法的RTK测量模型。在统一BDS-3/GPS组合RTK测量时空基准的基础上,建立RTK观测方程模型,利用LAMBDA算法快速确定双差整周模糊度,并基于卡尔曼滤波算法求解RTK观测方程模型测量结果;基于Visual Studio 2020平台,运用C/C++编程语言,设计和开发RTK数据处理软件(KalRTK),并比较分析BDS-3/GPS组合RTK测量结果。通过城市道路实测数据分析结果表明,BDS-3系统沿东西向跟踪卫星能力要略弱于GPS系统;BDS-3/GPS组合RTK测量的平面精度与高程精度均优于1.6cm,点位精度优于2.2cm,与GPS双频RTK测量精度基本相当,但优于BDS-3双频RTK测量精度。