三维激光扫描技术在城市轨道交通领域的应用

为验证三维激光扫描技术在城市轨道交通领域初支断面、建筑结构限界、管片姿态、椭圆度等检测项目中的测量精度与作业效率,文章通过新型免标靶三维激光扫描仪搭配相应商用软件与传统全站仪法进行比对。结果表明:在初支断面、建筑结构限界测量时,三维激光扫描技术可满足实际工程需要,在数据完整性和侵限点漏判方面具有一定优势;在管片姿态、椭圆度测量时,三维激光扫描技术可精确地建立三维数据模型,提供真实、准确的管片姿态和椭圆度。通过实验可以看出,三维激光扫描技术在轨道交通工程的优势,为其技术的应用和推广提供了一定参考。

利用GAMIT研究北斗三号中、短基线解的精度

为验证北斗三号系统在省级区域基线解的精度,以某省11个可观测到北斗全星座信号的测站,对BDS/GPS观测数据质量进行了分析,利用高精度GNSS解算软件GAMIT 10.75结合精密星历进行了分组解算。实验结果表明,GPS卫星较BDS卫星有更多的周跳,BDS全星座基线解内符合精度优于GPS系统,各方案基线相对精度均达到了10^(-8),方案之间基线解较差不超过12 mm,可满足工程控制网测量精度。

两种不同方式智能手机伪距平滑分析

针对智能手机受导航芯片和天线接收器限制、伪距观测值精度不高、粗差较多等问题,本文提出利用各观测量进行历元间求双差,以探测观测值中的粗差并予以剔除,再结合多普勒观测值和载波相位观测值平滑伪距,从数据质量和伪距平滑两方面分析影响智能手机定位精度的原因,说明智能手机载波相位观测值和多普勒观测值平滑伪距的可用性。试验结果表明:智能手机载波相位平滑伪距可有效提高定位精度;多普勒观测值平滑伪距定位精度与导航芯片获取的多普勒观测值有关,小米MI8多普勒观测值精度优于华为P30。

专网CORS和位置服务平台集成应用的中间件设计

为实现专网CORS和位置服务平台的集成应用,以HLJCORS和黑龙江省位置服务平台为例,设计、研发了一种中间件(位置路由工具),实现了不同网络间和不同编码协议下位置信息的转发。本文研究成果可供其他类似项目参考借鉴。

BDS-2/BDS-3与GPS融合的非差实时动态定位算法研究

针对BDS-2、BDS-3、GPS系统间融合以及单系统RTK定位性能分析不足的问题,该文研究了BDS与GPS融合的非差RTK算法,基于短基线BDS-2/BDS-3/GPS融合数据开展了静态和动态实验,分析评估了单系统和多系统融合非差RTK定位精度。实验结果表明,在静态模式下,融入BDS-3卫星后,BDS-2单系统定位精度得到明显提升,E、N、U各方向分别提升26.63%、25.84%、29.59%,GPS单系统和GPS+BDS-2组合系统在高程方向分别提升28.77%和31.14%;在动态模式下,融入BDS-3卫星后,BDS-2单系统平面相对距离的精度提升31.28%,GPS单系统和GPS+BDS-2组合系统分别提升7.1%和19.82%。7种组合模式下,GPS+BDS-2+BDS-3三系统组合的静态和动态定位精度均最佳。

智能手机多普勒平滑伪距单点定位精度分析

针对受手机芯片、工艺等限制,智能手机原始伪距观测值测量噪声大,易受多路径等误差影响,致使常规数据处理手段无法满足较高精度的定位需求等问题,该文提出了基于多普勒平滑伪距的方法。该方法综合利用多普勒观测值具有较好的观测精度,且不受多路径误差的干扰的优势,采用多普勒观测值对伪距进行平滑,研究确定了多普勒平滑策略和阈值,较好地改善了数据质量。实验数据表明:多普勒平滑伪距可较好地改善数据质量,提高定位精度,定位结果在E方向提高了67.8%、N方向提高了64.9%、U方向提高了65.6%。

扩展卡尔曼滤波的虚拟格网伪距差分算法研究

针对传统伪距差分服务端压力大,以及在复杂环境下进行导航定位,某些历元卫星信号弱、卫星数不足、无法连续定位的问题,该文提出了基于扩展卡尔曼滤波算法的虚拟格网伪距差分方法。该方法充分利用先验信息和动力学模型,解决了复杂环境中动态定位结果不连续、定位精度低等问题。为验证算法的有效性,该文分别进行了动态、静态实验,并与最小二乘结果进行对比,实验结果表明:静态模式下,卡尔曼滤波算法比最小二乘算法的定位精度,在N、E、U方向分别提高48.3%、47.1%、52.5%;动态模式下,卡尔曼滤波算法比最小二乘算法更加稳定,更适合复杂环境定位。

智能手机虚拟格网伪距差分定位方法研究

针对智能手机全球卫星导航定位系统(GNSS)观测数据质量差、定位精度低的问题,该文提出了基于多普勒平滑的格网伪距差分算法。首先对观测数据进行分析、粗差剔除,再利用多普勒观测值对伪距进行平滑,最后利用虚拟格网伪距观测值改正相关误差进行定位。结果表明:经过手机观测值质量控制,利用多普勒观测值平滑伪距后进行虚拟格网伪距差分,可以得到平面优于1.5 m,垂直优于3 m的定位结果。

我国高纬高寒地区省级CORS站时间序列分析

针对目前在分析高纬高寒地区连续运行基准站(CORS)坐标时间序列变化趋势不充分的现状,该文采用GAMIT/GLOBK软件,联合周边10个IGS站,处理了17座黑龙江省CORS(HLJCORS)基准站2017—2019共3a的观测数据,获取了各基准站在ITRF2014框架下的坐标时间序列;对坐标序列进行小波多分辨率分析,发现各土层基准站周年项振幅会随着温度的降低而变大,振幅波动与温度变化有较好的一致性,阐明了高寒地区特有的冻胀物理现象对基准站周年项运动的影响;采用最小二乘线性拟合得到各基准站运动速度,并通过固定1个参考站得到各基准站间最大相对站速度,基于此给出了HLJCORS基准站框架坐标更新周期的建议。该研究拓展了基于CORS站时间序列分析的应用研究领域,可为省级参考框架的维护提供参考。

智能手机广域差分定位算法研究

针对当前智能手机原始观测数据不稳定导致实时定位精度不高,且未对电离层延迟进行较好修正等问题,该文研究了2类3种不同芯片智能手机多普勒平滑伪距对实时广域差分定位影响,可改善数据质量,提升定位精度;在此基础上对比了广播电离层参数改正、实时电离层产品、电离层格网预测文件3种电离层产品对手机广域差分定位精度的影响。结果表明,多普勒平滑伪距可提升广域差分定位精度,相较于平滑前二维和三维精度分别提升了49.3%、47.8%;其次,3种电离层改正产品均能不同程度改善Mi8、P30、P40平面与高程精度,其中,电离层格网预测文件提升U方向定位精度最为明显,对Mi8的高程提升了31.3%。