Accuracy Analysis of Position Estimation Based on Measurements of Received Signal Strength Difference

The performance of a cellular location system based on received signal strength difference （RSSD） is investigated. In the cellular location system, each mobile station needs to measure the signal strength transmitted by surrounding base stations, and sends its measurements to the service base station. Using the strength difference between the service base station and neighboring base stations, the position of a mobile station is estimated. The related Cramer-Rao lower bound （CRLB） on the location error of this method was derived, and numerical simulations are made to discuss the influences of the number of base stations, correlation coefficient of shadowing attenuation, and cell radius on CRLB. The results show that the CRLB is positively correlated with the standard deviation of shadowing attenuation and cell radius, but negatively correlated with the number of base stations and the correlation coefficient of shadowing attenuation. In addition, the CRLB results obtained in this paper were compared with those of the cellular location system based on received signal strength （RSS） measurements, which reveals that the former is more tight.

北斗系统多频载波相位整周模糊度解算方法研究

研究利用LAMBDA方法来解算三频载波相位BDS系统和GPS系统整周模糊度并分析其固定精度情况。通过采用2 km、5 km、8 km、10 km和12 km五条基线进行单系统解算对比,实验结果表明,无论是BDS还是GPS,在进行单系统RTK解算中,N方向坐标偏差变化幅度较其他两个方向变化都是最大的;在进行5 km的基线解算中,BDS三个坐标方向偏差基本保持在-0.2~0.4 m之间,相对于GPS系统较好;5 km的基线解算中,GPS系统三个方向坐标偏差值基本在-0.1~0.1 m之间,较BDS系统稳定且精度高。2 km基线的时候在200历元左右GPS固定精度明显优于BDS,5 km的时候GPS在1 000历元左右模糊度固定精度明显要比BDS高,但是随着基线长度的增加,GPS系统模糊度固定精度逐渐趋近,直至小于BDS系统。

基于逐历元相位差分和TEQC的海洋GPS数据质量分析

全球定位系统(GPS)浮标作为海洋观测的重要手段,在海洋监测方面发挥重要作用。本文将以江苏连云港以东海域布放的实验浮标采集的GPS数据为例,使用数据预处理软件(TEQC)从信噪比、多路径和精度因子等角度对GPS浮标数据质量进行分析,引入逐历元相位差分的方法对GPS浮标数据的稳定性和数据质量进行分析。结果显示:GPS L1和L2观测量的信噪比在35~45 dBHz的比例分别占到85.3%和92.1%,与陆地固定站相比,噪声表现相当甚至略优于陆地固定站。L1和L2观测量的多路径效应大部分集中在-0.46~0.46 m和-0.35~0.35 m,与陆地固定站相比,GPS浮标数据的多路径效应略高,GPS浮标观测数据的精度因子比陆地固定站大。从逐历元相位差分的结果来看,GPS浮标的数据稳定性和质量较陆地固定站差,海洋的恶劣环境对GPS观测数据产生了较大影响。

不同尺度范围的监测网对星基增强服务性能的影响分析

区域监测站提供的星基增强完好性监测服务在民用航空等生命安全领域发挥着重要作用。为了分析利用不同尺度监测网估计的完好性信息对用户服务性能影响,使用等效钟差方法分别实现三种不同尺度的监测网完好性参数估计,并进行增强定位验证。从增强卫星数目、用户测距误差、定位精度和保护级包络特性方面研究不同尺度的监测网对用户服务性能评估的影响,结果表明:与小尺度和中等尺度区域相比,大尺度区域增强卫星数目分别增加了50.7%、33.7%。与广播星历伪距单点定位相比,基于小、中等和大尺度区域监测网估计的改正数增强定位在水平方向定位精度分别提升了33.08%、33.59%和32.54%,垂直方向定位精度分别提升了36.56%、41.07%和43.86%。三种尺度估计的平均用户测距误差均优于0.3 m,保护级水平对定位误差的包络均能达到95%。研究成果可为区域星基增强监测网的选择提供理论支撑和应用依据。

多平台协同侦察定位技术研究

辐射源定位是现代舰艇编队一体化防空、对海、对陆攻击以及对隐身目标预警探测的重要手段。主要对比分析了多平台交叉定位与时差定位方法的技术特点,从算法仿真、定位精度、工程实现难易程度等多个维度进行分析,为多平台协同侦察定位的工程实践提供了一定的理论参考。

海上运动平台多站时差定位系统定位精度分析

首先对海上运动平台多站时差定位系统定位精度的影响因素进行了理论分析。在此基础上,针对时差误差、站址误差、基线长、基线夹角对定位精度的影响进行了仿真分析。最终结合海面上的复杂环境背景,判断定位精度是否达到指标,并根据定位精度指标反推出达到该定位精度需要的多站布站方式等。

点支式玻璃幕墙施工精度控制的研究

以展览馆建筑玻璃幕墙为例,研究点支式玻璃幕墙施工精度控制技术,并分析垂直度安装偏差和相邻两接驳爪中心对角线差对玻璃幕墙应力和应变的影响。结果表明,随着垂直度安装偏差的增加,玻璃不同位置处的挠度均呈现非线性增加趋势,应力均呈现指数增加趋势;随着相邻两接驳爪中心对角线差安装偏差的增加,玻璃不同位置处的挠度均呈现非线性增加趋势,应力均呈现“S”型增加趋势。

基于伪随机脉冲估计的简化动力学卫星定轨方法

采用简化动力学模型和星载GPS非差观测值,通过在确定性卫星运动方程中引入伪随机脉冲参数,将确定性参数和伪随机脉冲参数一起估计,对CHAMP卫星进行精密定轨。定轨软件采用自行研制的CASMORD精密定轨软件,定轨结果与GFZ事后定轨结果以及SLR结果进行了比较与分析。结果表明,采用简化动力学方法对CHAMP卫星定轨,在X、Y、Z三个方向的均方根误差(RMS)基本一致,轨道位置精度优于10cm,与SLR比较,测距精度优于5cm,定轨结果可靠,验证了算法的可行性和软件的定轨精度。

一种多样本信息的局部放电源逐次逼近定位方法

时延估计是利用时间差方法对局部放电(PD)源准确定位的关键,然而在测量时延时不可避免地产生误差,从而导致因时延获取准确度不高而带来定位误差大的问题。因此,为了降低时间差定位法中对准确获取时延的依赖性,提出一种基于多样本寻优PD源的逐次逼近定位方法。采用逐次逼近式粒子群搜索原理,对传统定位方法得到的单样本初值与传感器阵列所建立的寻优目标函数进行递归逼近处理,最终确定最优PD源位置。通过对实验室实测PD信号逐次逼近寻优定位,表明提出的逐次逼近定位方法可有效地解决因时间差测量不准确而引起的定位结果较差的难题,结果较传统时间差定位方法具有更高的准确度,验证了所提方法的正确性与有效性。

高精度GPS实时变形监测系统应用研究

三差分量测算法是GPS测量技术中的一个新突破.介绍了一种采用三差分量测算法的高精度GPS测量系统,并通过精度验证试验和工程应用来验证该GPS测量系统实时测量精度、测量技术、测量数据传输和处理技术.试验和工程应用研究所取得的大量实测数据表明,采用三差分的GPS三维变形实时测量技术具备毫米级测量精度,测量简单,测量数据集中处理,监测效率高,具备远程数据采集、接收和传输功能;该高精度GPS测量系统是工程表面变形实时监测工作中的一种新技术,在工程表面变形监测中具有良好的应用前景.

两线阵CCD相机几何指标差异对立体测绘的影响

为了准确、全面地揭示相机几何指标在立体测绘中的误差传播规律,研究了两线阵CCD相机几何指标差异与定位准确度之间的关系.针对两线阵立体测绘特点,分析了影响测绘定位的几何指标差异参量.在前方空间交会地面点计算公式的基础上,推导并建立了两线阵相机定位准确度模型,据此研究了内方位元素标定误差间的几何指标差异对定位准确度的影响规律.结果表明:主点位置x方向误差间的差异对定位准确度影响显著,当其值从1μm增至2.5μm时,定位准确度明显下降了60%,焦距f误差间的差异对定位准确度的影响几乎可忽略.本文所建立的模型与相关研究结论对两线阵CCD相机指标的量化与优化设计具有重要指导意义.

基于AIS信息的舰船位置标校方法

为了提高时差型卫星定位系统对舰船的定位精度,提出了一种基于船舶自动识别系统(automatic identification system,AIS)信息的舰船位置标校方法,该方法将具有AIS信息的民船作为标校源对军舰位置进行校正。首先,针对AIS信息无法直接用于位置标校的问题,提出了标校源雷达位置及其误差估计方法;其次,针对标校源雷达位置存在的误差,建立了标校方法的误差分析模型和标校源有效性分析方法,理论分析了标校定位精度及其改善程度,为标校源的选择提供了依据。最后,仿真分析验证了提出的标校方法的有效性。

四基站时差和牛顿迭代法的三维定位算法

结合时差定位、球坐标系转换法和牛顿迭代法,针对四基站时差定位提出一种联合定位算法。利用时差定位和球坐标系与直角坐标系的转换关系对海面空中目标进行定位,分析不同布站方式对定位精度的影响,并以联合算法的结果作为牛顿迭代法的初值进行迭代。通过对目标在5km高空匀速直线行驶40km进行仿真,得到均方根误差小于45m的定位精度。此方法不存在定位模糊或无解问题,且当目标与基站距离越大,其定位精度越优于最小二乘算法。

星间差分GRAPHIC观测量单频精密单点定位算法

提出了一种基于星间差分GRAPHIC观测量的单频精密单点定位算法,采用正反向滤波实现了静态和动态解算功能。该算法的优点是不需要外部电离层模型进行电离层延迟改正。采用4个IGS站7d的数据和一组机载GPS动态数据进行解算实验,结果表明:静态定位E,N和U方向的RMS分别为0.035,0.007和0.080m;动态定位E,N和U方向的RMS分别为0.117,0.122和0.180m。

多站无源时差定位精度分析

针对在多站无源时差定位系统中影响目标定位精度的因素,分析了时差测量误差和站址误差对目标定位精度的影响。影响时差测量精度的因素有接收机热噪声、多普勒效应、站间同步误差、本地时钟误差和大气等因素。通过分析各个因素对目标定位精度的影响程度,在特定布站方式下,仿真计算得到在固定时差测量误差和站址误差下可能达到的目标定位精度,并根据主要误差来源提出相应的提高定位精度的措施。

蜂窝网中的chan定位算法的性能分析

对蜂窝网中基于到达时间(TOA)到/达时间差(TDOA)的定位算法进行了分析和研究,重点介绍了Chan定位算法在二维空间的应用。通过均方根误差(RMSE)与克拉美-罗(CRLB)下界的比较,分析了理想环境中Chan定位算法的性能。还通过实际测量,采用TOA双程测距方式得到TOA测量值,对Chan定位算法在实际测量中的性能进行了验证。实验仿真以及实际验证的结果表明算法在理想环境和实际测量中容易实现,而且定位精度相对较高。

基于多站遥测数据的时差定位方法

针对低空飞行武器目标背景复杂、干扰严重,导致外测设备难以稳定跟踪、可靠定位的困难,提出了基于多站遥测数据的时差定位方法。该方法利用无线电信号传输时不同距离的时差原理,通过提取多个位置遥测站同帧数据时间差实现对武器目标的定位,并进行了平面定位测试和三维空间武器实弹测试。仿真与试验结果表明,定位精度满足测控设备跟踪引导目标的精度要求,技术可行,方法合理。

三站匀扫波束时差定位及测量误差

该文针对仅由时差测量所得到的波束扫描角,并利用平面三角函数关系,即能直接在极坐标系中导出非直线不等间距三站阵列对匀速扫描雷达站的定位公式。应用误差估计理论所做的分析显示,基于匀速波束扫描时差测量的三站无源定位系统具有较高的测向精度,且在基线方向不存有测向盲区。采用非直线、不等距布阵亦能进一步有效降低测向误差。如V形布阵,则在阵列夹角的中心线上具有最小误差值。同时,误差分析亦表明,目前所给出的距离公式的测量误差还是较大的。

实时广域差分定位系统及精度分析

本文介绍了实时广域差分定位系统的组成与原理,基于开发的实时广域差分定位处理软件和高精度接收机,组成实时广域差分系统。通过接收国际全球定位系统服务机构提供的服务产品,进行了静态测试实验和动态测试实验,并对系统精度进行分析评估。

BDS伪距差分技术在飞行器上的应用

针对由于单点定位精度较低,难以引导飞行器进场着陆的问题,提出一种飞行器着陆的引导方法:利用北斗卫星导航系统(BDS)伪距差分定位数据来引导飞行器着陆;并建立BDS伪距差分定位模拟环境。实验结果表明,在短基线情况下,BDS伪距实时差分定位的位置精度小于1 m,证明了BDS伪距差分定位技术用于引导飞行器进场着陆的有效性。