北斗系统混合星座对DOP值和RDOP值的影响分析

分析了GPS和北斗区域系统在(55°S^55°N,55°E^180°E)区域内DOP值和RDOP值的分布特点,探讨了可见卫星数、基准卫星变化、基线长度和基线方向对两类精度因子值一致性的影响关系。实验结果表明:北斗系统在中长基线相对定位中应使用RDOP值进行预报和精度分析。

GPS/GLONASS/GALILEO组合导航DOP值及可用性分析

针对采用单卫星定位系统时,在城市高楼密集区和位于深山峡谷的水库、电站、矿山等环境下,GNSS用户接收到的卫星个数少且卫星分布不佳导致的可用性下降、定位精度较差的问题,提出多系统组合的定位方法。利用GPS、GLONASS及GALILEO系统的轨道参数模拟卫星星座,计算不同卫星高度角下单系统及组合系统的DOP值,根据DOP值分析其可用性。研究表明:在全球时空范围内、相同卫星高度角下,组合系统的可用性高于单系统,三系统组合的可用性高于双系统组合。

广西岑软油茶春梢期叶片营养诊断研究

油茶是一种重要的经济林树种,其茶油可被制作成高档植物油,被称为“液体软黄金”。然而,油茶目前面临着产量低的发展困境。相关研究发现,这可能与油茶树体的营养平衡状态有关。为提高油茶产量,探讨了广西桂中地区不同产量油茶林叶片矿质元素含量适宜值范围及需肥次序。在广西桂中5个县镇区,以春梢期岑软3号油茶成林叶片为对象,运用DOP等方法对油茶叶片的11种养分(N、P、K、Ca、Mg、Mn、B、Fe、Cu、Zn、Na)进行了营养诊断。结果表明:油茶叶片Zn元素与Cu元素适宜值范围相较前人研究偏高。油茶叶片产量可能与微量元素B、Na、Cu有关,其可能是限制高、中、低产林油茶叶片的关键性因子。此外,低产林油茶叶片的产量低一定程度上可能与B含量过量有关。高产组的油茶叶片养分平衡状况优于中低产组,高产组需肥比较为:B>Ca>Mn>Fe>Zn>Na,中产组需肥比较为:Na>B>Mn>Fe>K>P>Mg,低产组施肥比较为:Cu>K>Mg>N>Zn>P。对于不同产量水平的油茶林应当因地制宜施肥,对于油茶林缺乏的元素如B、Na、Cu等应考虑多施肥,而对油茶体内过量的元素,则考虑减少施肥量。

GPS系统与BDS系统导航定位性能对比分析

本文在仿真出GPS系统与BDS系统卫星星座的基础上,对两种定位系统下的哈尔滨、武汉、广州、拉萨单个站点以及全球范围的卫星可见性、DOP值、定位精度进行了覆盖分析,并比较了两个系统定位性能的差异。实验结果表明,当前BDS系统在亚太地区与GPS系统的定位性能基本一致,可见卫星数比GPS系统稍多,但BDS系统的DOP值的波动却比GPS系统的要大,尤其在GEO与IGSO卫星覆盖的边缘区域,BDS的导航定位性能较差,在某些地区仍不能提供导航定位服务。

COMPASS系统星座设计与性能仿真

针对所出现的COMPASS定位精度、可靠性等问题,对提高COMPASS系统性能的方法做了分析;结合国外全球卫星导航系统的技术经验和目前公布的技术资料,对COMPASS系统进行了星座设计,通过对不同设计方案的卫星可见性分析以及各类DOP的数值对比,可以证明所设计的COMPASS星座方案能够满足基本的全球卫星导航系统的需求,并且相比较于其它导航系统而言,在中国及其周边地区的定位更加精准。

BeiDou+GLONASS+Galileo多系统组合SPP稳定性和精度分析

利用间接平差法和最小二乘法原理推导了BeiDou+GLONASS+Galileo三系统组合标准单点定位(SPP)的数学模型;然后采用MGEX站的部分测站的观测数据,综合分析了BeiDou/GLONASS/Galileo不同组合模式的可见卫星数、DOP值、定位稳定性和定位精度等方面内容。试验结果表明:相比单系统(BeiDou、GLONASS、Galileo)、双系统(BeiDou+GLONASS、BeiDou+Galileo、GLONASS+Galileo),BeiDou+GLONASS+Galileo三系统组合的DOP值分别减少30%~55%、10%~50%;可见卫星数分别增加60%~120%、10%~110%。此外,在截止高度角大于30°的情况下,单系统和双系统的DOP值都较大且波动不稳定,定位可靠性和历元可用率会显著降低,而BeiDou+GLONASS+Galileo组合仍能获得比较理想的定位结果,这对于建筑物密集区、山区和卫星遮挡较为严重的恶劣条件下具有实际应用价值。

Swarm卫星星载GPS数据质量分析

从卫星可见性、DOP值、多路径误差、信噪比等方面对Swarm卫星星载GPS实测数据的质量进行分析,并将分析结果与GRACE卫星星载GPS数据质量进行对比。结果表明,Swarm卫星的多路径效应与伪距测量噪声比GRACE卫星大;DOP值两者基本相当;Swarm卫星接收机的通道数虽少,但是其跟踪能力强于GRACE卫星。最后,利用星载GPS数据进行Swarm卫星和GRACE卫星约化动力学定轨,表明Swarm卫星的伪距和载波相位残差均大于GRACE卫星。

BDS+QZSS双系统组合PPP性能评估

利用MGEX跟踪站的观测数据分别从可见卫星数、DOP值、静态PPP和动态PPP几个方面对BDS+QZSS卫星导航系统的定位性能进行评估与分析。分析结果表明:BDS+QZSS组合系统定位比BDS单系统定位具有较优的空间几何构型分布;静态PPP方面,E、N和U方向上,BDS+QZSS定位收敛速度比BDS单系统快,定位稳定性也优于BDS单系统,U方向上改善效果比E和N方向显著;动态PPP方面,在高度角较大时(40°),U方向上改善率达到17%以上,BDS+QZSS组合系统比BDS单系统在低高度角情形下改善较为明显。E、N和U三个方向BDS单系统全天内的可用历元下降,一天仅有50%左右可用历元,而BDS+QZSS组合可用历元较多,此时两种模式的定位误差都较大,各个方向的离散程度都较差,BDS+QZSS组合对定位精度的改善有限,但BDS+QZSS组合与BDS单系统相比仍能有一定的改善效果。可见,QZSS卫星的加入,能够增强BDS卫星的定位精度、可靠性和稳定性。

北斗卫星导航系统服务性能指标分析

北斗卫星导航系统服务性能指标是北斗卫星导航系统的关键技术指标,表示北斗导航卫星所能提供的服务水平。主要从覆盖性、精度、可用性、完好性和连续性几个方面来构建其指标体系;然后依据各个指标之间的相互关系,初步构建二级性能指标;最后通过软件仿真,对其性能进行了分析。

BDS卫星失效对区域定位精度的影响评估

基于STK软件实现了2016-09BDS系统星座结构的仿真,并选取可见卫星数、DOP值、系统可用性作为评估BDS卫星星座设计结构的指标,分析单颗与全部倾斜轨道卫星(IGSO)、地球静止轨道卫星(GEO)失效后对我国大陆地区BDS系统可用性的影响。结果表明,IGSO4卫星与GEO5卫星失效后对BDS在区域的定位性能影响较大,失效后的GDOP值分别为1.98、2.16。取BDS卫星正常运行时区域平均GDOP最大值(S=2.60)作为系统可用性阈值时,系统可用性分别降低了1.79%、32.63%;阈值取2S(5.20)、3S(7.80)、4S(10.40)、5S(13.00)时,系统可用性均可达100.00%。GEO整体失效后BDS系统在高精度定位中仍部分可用,而IGSO整体失效后BDS系统可用性受到大幅度限制。因此,增加在轨备份卫星时需重点考虑GEO5、IGSO4,并适当增加IGSO卫星的数目。

基于RTKLIB的GPS信号与美军军事行动关联性分析

为了研究战时全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信号变化特点,分析GPS信号变化与美军军事行动的关联性,使用RTKLIB软件以载噪比、可见卫星数DOP值、定位误差为基本指标对美军在叙利亚发起的两次军事行动期间的GPS信号进行分析,分析结果显示美军两次军事行动期间GPS信号均出现了L2频点全球功率增强以及叙利亚GPS跟踪站DOP值的异常变化,载噪比与DOP值的变化与美军军事行动之间有比较明显的关联性,可以作为分析美军军事行动的重要指标。

基于四系统接收机观测数据的BDS、GPS、GLONASS、Galileo系统性能分析

基于四系统接收机观测及观测的数据进行数据处理和分析,主要分析了观测区域BDS、GPS、GLONASS、Galileo系统卫星的可见性、GDOP值的波动、定位精度等方面的内容。并对数据成果进行总结分析表明,当前BDS系统在实验区域与其他系统定位性能基本一致,可见卫星数比其他系统稍多,但BDS系统的GDOP值波动却比其他系统要大一些。

GNSS互操作研究

目前互操作已经成为世界各主要卫星导航系统关注和研究的重要问题,北斗作为重要GNSS系统之一,也在研究互操作的有关问题.GPS和Galileo利用在中心频率为1575.42MHz的L1/E1频段上分别调制TMBOC和CBOC信号,实现了两个系统间的互操作.我们给出了互操作的概念,分析了互操作的需求,利用卫星轨道数据验证了系统间互操作可有效增加接收机可视卫星数目,改善DOP值.利用码跟踪误差和多径包络曲线分析了GPS和Galileo互操作信号性能,最后初步探讨了北斗与GPS,Galileo进行互操作的方式.

BDS/QZSS及其组合系统在中国和日本及周边地区的定位性能评估

利用多星座实验(the multi-GNSS experiment,MGEX)监测网的观测数据分别从可见卫星数、精度衰减因子(dilution of precision,DOP)、多路径效应、信噪比、静态/动态精密单点定位(precise point positioning,PPP)几个方面对北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)/准天顶卫星系统(Quasi-Zenith Satellite System,QZSS)及其组合系统在中国和日本及周边地区的定位性能进行评估与分析。分析结果表明:QZSS与BDS系统组合,卫星数增加,能提供较好的空间几何构型分布,从而保证了定位的精度、可靠性和可用性;由于QZSS卫星的星座结构与BDS卫星类似,其多路径效应的变化规律表现出与BDS卫星一致性的特点;BDS和QZSS卫星各频点信号的信噪比与高度角相关趋势几乎相同,相同高度角条件下,地球中轨道(medium earth orbit,MEO)卫星信噪比要比倾斜地球同步轨道(inclined geosynchronous orbit,IGSO)卫星高2~3 dBHz;静态PPP和动态PPP方面,在高度角较大时(40°),BDS+QZSS组合比BDS单系统在低高度角情形下改善更为明显。E、N和U方向静态PPP改善率可达20%以上,动态PPP改善率可达30%以上。QZSS系统卫星对日本、中国以及周边区域BDS定位具有一定的补充和增强作用,在信号易遮挡的复杂环境(如城市、建筑物密集区、山区、树林等)下,具有较好的应用价值。

GPS/BDS组合定位精度分析

随着定位技术的不断发展及多系统导航定位技术的逐步推广,多系统组合导航定位已经成为了GNSS导航定位领域中的主要发展趋势。主要阐述了GPS/BDS组合相对定位的观测方程和数学模型,并根据实测数据对比分析,从卫星可见性、精度因子、定位精度和均方根误差等方面对CGPS、BDS及CGPS/BDS组合定位系统的定位性能、定位精度进行了比较。研究结果表明,较单一的CGPS和BDS系统定位,采用CGPS/BDS组合定位可有效提高卫星可见数目和DOP值,且稳定性更好。CGPS/BDS组合定位的定位精度也明显优于单一系统,这对CGNSS高精度导航定位具有重要的参考价值。