Android智能手机星间单差法伪距平滑算法研究

受到手机芯片和天线等影响,智能手机原始伪距观测值的噪声较大,同时受多路径影响严重,导致手机定位不准确、轨迹不平滑。针对上述问题,提出一种星间差载波相位平滑伪距、星间差多普勒平滑伪距和星间差速度约束自适应切换滤波定位算法,可充分发挥相位和多普勒观测值的作用,提高伪距观测值的精度并减少平滑伪距噪声。在静态和动态环境中分别对单频和双频智能手机定位性能进行分析。结果表明,双频定位效果优于单频,星间差速度约束自适应切换滤波定位算法最优。与抗差伪距法相比,静态环境下小米8在水平和高程方向上的精度分别提升1.49 m和1.38 m,华为P40分别提升2.11 m和1.53 m;动态环境下小米8在水平和高程方向上的精度分别提升1.75 m和1.25 m,华为P40分别提升2.58 m和1.85 m。

智能手机观测值伪距平滑实时定位研究

本文针对智能手机内部天线构造、GNSS接收芯片等因素限制,手机原始观测值易受外部环境影响,观测噪声大,导致定位精度较差的问题,面向大众导航定位需求,以提高手机伪距单点定位精度为目标,在对手机载波观测值周跳探测的基础上,研究对比分析了基于载波、多普勒平滑下的伪距单点定位的性能。试验表明:载波平滑伪距和多普勒平滑伪距都可以有效提高定位精度,但多普勒平滑伪距具有更好的稳定性且定位精度更好,统计显示在东(E)、北(N)、高(U)3个方向的均方根值(RMS)分别提高了52%、62%、60%,平面精度优于1.5 m。

基于滑动窗的积分多普勒伪距平滑算法研究

在载体处于高速运动的条件下,导航信号可能随时被遮挡、衰落、干扰,同时载波多普勒的快速变化,导致利用载波相位平滑伪距来提高定位精度的方法不再适用。此外,在以载波多普勒积分值代替载波相位平滑伪距的传统方法中,由于采用固定窗计算平滑伪距初值,极易将奇异值或者误差较大的伪距观测量包含到初值中,而且随着时间增长,载波多普勒的累积误差会越来越大。为解决上述问题,研究了基于滑动窗处理伪距初值的积分多普勒伪距平滑算法。该算法通过滑动精估窗实时计算伪距初值,以此为基础,利用平滑窗内的多普勒加权累积和计算出伪距变化量,实现伪距观测量平滑。在充分考虑了电离层、累积误差等因素的基础上设计了精估窗和平滑窗的长度。静态定位实验和高动态模拟飞行试验结果均表明,该算法可以有效提高接收机的导航定位精度,同时解决了传统方法中异常值影响平滑初值和载波多普勒误差累积问题。

GPS多普勒伪距平滑定位与测速方法

针对卫星导航系统受移动载体所处特殊工作环境及状态的影响,导致载波相位观测值发生周跳并引起载波相位平滑伪距产生较大误差的问题,该文提出一种基于高精度且不受周跳影响的多普勒频移观测值对精度相对较低的伪距观测值进行平滑的方法;采用GPS多普勒频移进行伪距平滑,并计算移动载体的位置信息;通过结合求解的位置信息与多普勒频移进一步完成移动载体速度的求取。静、动态实验结果表明:该文提出的多普勒频移平滑伪距算法能够进一步提高载体的定位和测速精度。

自适应单频GPS载波平滑伪距算法研究

本文对单频GPS系统中载波相位平滑伪距算法进行研究,改进了传统平滑器,以消弱电离层延迟影响为基础,设计获得影响平滑器的各个因素的方案,用软件实现该平滑器并且进行动态实验验证,证明了该平滑算法的可行性和有效性。

纯伪卫星系统中导航算法收敛性研究

伪卫星距接收机的距离比导航卫星小数个量级,相应系统的几何布局变化很大,在没有较精确初值的情况下使用线性化递推的导航算法将可能使算法发散或者收敛到错误点。文中采用非递推的定位算法实时并较精确地确定接收机的位置,为滤波器提供较精确的位置初值。仿真结果表明,此算法可较大程度地避免纯伪卫星系统中导航算法收敛位置错误的问题,更可靠和精确地实现导航和定位。

接收机载波相位平滑技术授时应用研究

授时是卫星导航接收机中的一个重要应用,通过卫星导航接收机定位后时间测量误差对本地时间进行相应调整来实现,授时精度与时间误差计算精度呈正相关性。通过载波相位平滑伪距的方式能够有效提高接收机定位性能,对授时性能有同样提升效果。从单频接收机角度评估载波相位平滑对授时的影响,在时间调整时刻对载波相位变化进行了详细分析,在原有载波相位测量值补偿量的基础上进行改进,解决时间跳变问题,使授时结果更符合实际,并对改进方案进行了工程实践,验证方案的合理性。

智能手机单点定位随机模型与平滑方式分析

针对智能手机GNSS原始观测数据质量差,方差分量估计随机模型研究较少等问题。文章研究了等权、高度角、信噪比及验后方差分量随机模型对智能手机单点定位的影响,同时借助多普勒和相位观测值平滑伪距,从动态和静态2种模式下分析伪距平滑方式对定位的影响。结果表明:相比于等权、高度角模型,信噪比模型更适用于智能手机单点定位;使用验后方差分量模型处理多系统观测值可以提高定位精度,基于高度角先验和信噪比先验的方差分量模型定位精度大体相当;动态和静态测量模式下2种伪距平滑方式均可提高单点定位精度。

用差分GPS采集1∶5万公路数据的技术关键——兼述全国铁路数据采集的技术设想

讨论了利用差分 GPS技术进行 1∶ 5万国家空间基础地理信息公路层数据采集中遇到的几个问题和解决方法 ,对 1∶ 5万国家空间基础地理信息铁路层数据采集提出了利用 INTERNET网络中的 GPS精密星历和星钟差等资源进行事后单机定位事后广域差分的技术设想。

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%。