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。

GNSS相对定位的多目标优化快速选星方法

全球导航卫星系统的发展和完善,可为用户提供多达100余颗可用卫星,较大程度上拓展了GNSS的适用范围,但计算效率也随之降低。卫星的优化选择(选星)是平衡定位精度与效率的一种重要手段。文章针对GNSS相对实时定位的应用需求,提出采用一种改进的快速非支配排序遗传算法NSGAⅢ进行GNSS相对定位的快速选星,该算法利用选星问题的时间相关性生成种群以提高选星效率,并利用后验的偏好解函数在最优解集中选出最适解。实验结果表明,选星后的卫星数目降低平均值为50%,效率平均提高70%且精度影响不大,该算法可有效地进行导航卫星选择,并适用于连续定位。

DOP值进行GNSS相对定位预报的适用性研究

基于GNSS伪距单点定位和相对定位的基本原理,推导了绝对定位精度因子DOP值和相对定位精度因子RDOP值的表达式,分析了两种精度因子的相互关系及变化规律,并给出了DOP进行GNSS相对定位预报的适用范围。试验结果表明:DOP与RDOP具有相似的变化趋势,但局部不一致;随着观测的非共视卫星数量的增加,卫星几何强度不对称性的增大,DOP值进行相对定位预报偏差会逐渐增大,故宜采用RDOP值进行相对定位精度预报。

GPS/GLONASS组合定位及其在变形监测中的应用

介绍了GPS/GLONASS组合定位的解算模型,通过分解GLONASS模糊度的方式成功求解了组合定位的双差模糊度,进而固定GLONASS单差模糊度。探讨了抗差方差分量估计在观测值定权中的应用,引入相对定位精度因子对基线精度进行了分析。实例计算表明,抗差方差分量估计可有效抵抗粗差,确保了随机模型的有效性,提高了定位成果的精度及其可靠性,对于变形监测的预测预警具有重要意义。

GPS接收机检定场短边网数据的解算

对GPS接收机检定场短边网数据处理的过程进行了阐述,就如何获得高精度的解算结果,就处理过程中提出一些解算方法。对类似GPS工程解算也有一定的借鉴作用。

卫星几何分布对GPS相对定位精度的影响

本文通过大量实例资料并从理论上进行分析论证卫星几何分布对GPS相对定位中基线精度的影响 ,在城市和矿区地面形变测量中 ,为了提高基线精度 。

卫星导航的相对精度衰减因子单调性分析

相对精度衰减因子(RDOP)是衡量全球卫星导航系统相对定位性能的几何强度指标。简要给出了两种类型RDOP的描述,并分别给出了单调性证明。相对于同一参考卫星或是不同参考卫星进行双差观测,均有其RDOP随着可见导航卫星数目增加而单调递减的性质。结合编队卫星的星间相对定位背景,仿真计算了全球卫星导航系统的RDOP,给出了某时刻每颗可见卫星对RDOP的贡献,证实了RDOP的单调性;而卫星数目增加到一定程度时,RDOP的降低已不明显,因此应综合考虑可见卫星的数目和相对定位的精度需求等方面因素进行选星。

北斗卫星定向中参考星的选取研究

卫星定向模型中,参考星的选择直接影响定向解算精度。常用的最大高度角选星法无法使RDOP值达到最优,而通过遍历所有卫星对RDOP值进行排序的方式虽可得到最优RDOP值但计算复杂。针对上述问题,提出了一种基于离散度的参考星选取方法,该方法通过离散度计算选择处于重心位置的卫星作为参考星,能在保证选择最优的情况下兼顾较高的计算效率。通过实验对上述三种方法进行了对比,结果表明,基于离散度的参考星选取方法的RDOP选择最优性远高于最大高度角法,与遍历方式所得的RDOP值一致性可高达82.5%,RDOP值相差在0.2以内的占总体95.6%,且与其解算结果有很高的相关性,但计算复杂度大大降低。

城市环境GPS/UWB组合系统定位精度研究

GPS可见卫星数量不足使得观测方程抗差性下降,在城市环境下一般难以精确定位。文章通过GPS/UWB组合定位抑制GPS观测粗差对定位精度的影响,提升组合系统的定位性能。实验证明,组合系统较GPS单系统在观测值数量、RDOP值、浮点解精度、双差模糊度浮点解精度和固定解精度方面均得到大幅改善。文章认为,借助UWB优秀的测距性能有效地提高了GPS的生存能力,特别是在城市峡谷等GPS信号遮挡严重的环境下应加设一定数量的UWB基准站,保证用户定位的连续性与准确性。

GNSS多系统融合相对定位选星方案设计及精度分析

针对全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)多系统融合定位精度及解算效率的平衡问题,提出一种基于相对定位模型下的分区域快速选星算法。该方法首先基于相对定位原理,构建伪距双差观测模型,其次利用卫星的方位角进行区域划分,在不同系统和高度角的条件下选取空间分布均匀的卫星,最后利用所选卫星进行待定点的定位解算。算例分析表明:当高度角为5°,三系统组合定位为最优选星方案,该方案对应的平均相对定位精度衰减因子(RDOP)值为1.54,待定点位置误差控制在2.5 m之内。

GPS+GLONASS在变形监测中的应用探讨

随着科学技术的发展,对变形监测的要求愈来愈高,采用传统的观测方法不仅工作时间长,而且受自然条件的限制(如气候 )影响也较大。GPS、GLONASS的发展,可以达到高精度的观测精度,主要讨论了GPS与GLONASS的差异,对使用GPS+GLONASS进行变形观测作进一步分析,得出了GPS+GLONASS用于变形监测应用前景将会更加广阔的结论。

北斗区域星座对相对定位精度的影响分析

首先介绍了北斗系统的区域星座特点,然后从相对定位几何精度因子(relative dilution of precision,RDOP)和定位误差两方面进行精度分析,初步得出了北斗相对定位精度与区域星座的关系。理论分析和实验结果都表明,在我国范围内采用北斗卫星导航系统进行短基线相对定位时,其东西方向定位精度优于南北、高程方向;南北方向与高程方向的定位误差呈负相关;北斗相对定位精度随纬度增加而降低;与GPS相比,北斗相对定位在南北方向精度略差;载波相位相对定位精度受北斗区域星座的影响略大于单频伪距差分。

基于组合卫星导航系统的编队卫星分析

针对编队飞行中星间相对定位的任务需求,分析了卫星导航系统对编队卫星的动态观测几何问题,引入了相对定位精度衰减因子(RDOP)描述,并讨论了其性质。在对编队中单颗低轨卫星进行导航卫星GDOP分析的基础上,研究了不同编队宽度下编队集合的共视卫星和共视时段,仿真了一定场景下的编队卫星RDOP,并比较了与PDOP的大小关系。接收机的截止高度角对于导航卫星GDOP影响较大;编队宽度会影响到共视卫星的选择;而与采用单个GPS系统相比,采用GPS-Galileo组合卫星导航系统对编队卫星进行相对定位,RDOP数值明显减小,从而有利于高精度的星间位置确定。

GPS相对定位的精度指标估计

基于ＧＰＳ相对定位数据处理的一般模型，导出了相对定位的几何精度指标，介绍了估计ＲＤＯＰ的算法及其正确性验证。