全球定位与导航实验室建设模式探索

"全球定位与导航"是高校测绘专业一门非常重要的专业课,实验教学在教学过程中占有举足轻重的地位。根据淮海工学院全球定位与导航实验室建设过程,汇集了实验室建设中卫星数据采集的硬件、数据后处理的软件、实验环境自主开发、教师培养、国家专业技能考核、生产实践等多方面的建设经验。从效果评价看,这种实验室建设模式行之有效。

非视距环境下核密度估计的全球卫星导航系统鲁棒定位方法

非视距(NLOS)传输会引起全球卫星导航系统(GNSS)接收机的伪距测量误差,最终导致定位解出现较大误差,这一问题在城市峡谷等复杂环境下尤为突出。针对该问题,该文提出核密度估计的鲁棒定位方法,其核心思想是在定位解算中引入鲁棒估计来缓解NLOS的影响。考虑到NLOS引起的伪距观测误差偏离高斯分布,所提方法首先利用核密度估计(KDE)方法估计伪距观测误差的概率密度函数,并利用该概率密度函数来构造鲁棒代价函数用于导航解算,从而缓解NLOS引起的定位误差。实验结果表明所提方法在卫星存在NLOS传输时能够较好地减小GNSS的定位误差。

北斗三号/GPS组合导航系统全球定位性能分析

为研究北斗三号/GPS组合导航系统在全球的定位性能,基于STK仿真软件,在全球范围内,以经纬度5°×5°的分辨率设置观测点,评估每个观测点的卫星可见性和GDOP值。结果表明:在良好观测环境下,相比单系统,组合系统平均可见星数增加了10颗左右,GDOP值达到“优”的状态,极大改善了卫星空间几何结构,弥补了北斗三号在西半球可见星数少、定位精度低的问题,GPS在高纬度地区卫星仰角小,定位精度低的问题;在复杂观测环境下,组合系统平均可见星数明显下降,GDOP平均值显著增大,但整体定位性能仍可以满足定位导航的需求。

室内定位是全社会数字化的重要基石——访中国电子科技集团首席科学家、卫星导航系统与装备技术国家重点实验室主任蔚保国

“我在哪,要去哪,怎么去?”这看似颇具哲学意味的追问,让人们追寻了上千年。从2400多年前战国时期《兆域图》的绘制,到2020年7月,北斗三号全球卫星导航系统正式开通服务,我们对精准位置服务的追逐从未停止。如今,随着室内/地下空间的大规模开发,我们在室内环境的活动越来越多,尤其是在大型场馆环境中,也存在“我在哪”“我该往哪去”的需求。对人而言,室内环境非常陌生或环境过于复杂,就可能导致我们仅凭经验无法辨别方位和路线。

美陆军研究实验室(ARL)开发GPS拒止环境下的导航定位新技术

据军事嵌入式系统网站2018年10月5日报道,美陆军研究实验室(ARL)的科学家已经开发出一种能够使用户同时对GPS拒止区域内的人和机器人进行定位的新算法。典型的定位方法是利用无线信号的功率或延迟进行定位,这种方法在拥有很少障碍物的户外场景中效果很好,但在有很多障碍物的场景中效果较差。ARL的科学家们开发了一种确定射频信号源的波达方向(DoA)新技术。该技术能够有效应对多重散射效应,在接收机接收信号之前,即便存在遮挡物将信号散射到不同方向,也可以准确地估算出信号源的方向。Fikadu Dagefu博士表示,一方面,敌人可能会摧毁GPS所需的基础设施(如卫星);另一方面,GPS信号也很难穿透复杂环境(如建筑物内),这是由于复杂和杂波环境阻碍了无线信号的直线传播。建筑物内的障碍物,尤其是当它们的尺寸远大于无线信号的波长时,就会削弱信号的功率,并且会造成多径效应,使得无线信号很难传送定位信息。

北斗三号全球导航卫星系统服务性能评估:定位导航授时、星基增强、精密单点定位、短报文通信与国际搜救

本文给出了北斗三号全球导航卫星系统定位导航授时、星基增强、精密单点定位、区域短报文通信、全球短报文通信和国际搜救共6类服务的测试评估方法,并利用实测数据对各类服务的核心指标进行了评估。结果表明,定位导航授时服务方面,空间信号测距误差0.23 m(RMS),空间信号可用性99.44%,空间信号连续性99.99%,PDOP可用性100%,B1C信号全球定位精度水平方向1.31 m、垂直方向2.13 m(95%),B1C信号全球定位可用性99.93%,B1C信号授时精度14.7 ns(95%);星基增强服务方面,定位精度水平方向1.03 m、垂直方向2.60 m(95%)、具有垂直引导能力的一类进近(APV-I)可用性100%;精密单点定位服务方面,定位精度水平方向0.17 m(95%)、垂直方向0.22 m(95%)、平均收敛时间9 min;区域短报文通信服务成功率99.6%,服务容量1530万次/h(上行)、935万次/h(下行);全球短报文通信服务成功率96.46%,服务容量40万次/h(上行)、21万次/h(下行);国际搜救服务方面,搜救信号接收成功率98.3%(发射功率37 dBm)。

全球定位系统(GPS)在林业导航中的试验研究

全球定位系统定位技术已经广泛地渗透到经济建设、国防建设和科学技术的许多领域，对基础测绘、资源调查和管理的传统方法产生了划时代的影响。诸多发达国家在林业资源调查和管理、病虫害飞防、飞播造林等林业生产中已广泛地使用了该项技术，并制定了相应的作业规范，极大...

电离层闪烁对全球导航卫星系统(GNSS)的定位影响分析

电离层闪烁是影响卫星导航系统定位性能的重要因素之一,中国南方区域是全球电离层闪烁多发区之一,开展电离层闪烁对卫星导航系统性能的影响研究具有重要意义。利用中国区域的电离层闪烁数据和GPS测量数据,对电离层闪烁情况下的用户定位性能进行了比较分析,发现电离层闪烁将引起用户定位误差的普遍增大,严重时可能出现定位异常,电离层闪烁对不同的定位应用方式具有不同程度的影响,电离层闪烁对卫星导航系统的多种影响是卫星导航系统的重要威胁之一。

一种适用于高动态强干扰环境的视觉辅助微机械捷联惯性导航系统/全球定位系统超紧组合导航系统

为解决高动态、恶劣全球定位系统(GPS)环境下微机械捷联惯性导航系统(MEMSSINS)/GPS超紧组合导航系统抗干扰能力差的问题,提出一种适用于高动态强干扰环境的视觉辅助MEMS-SINS/GPS超紧组合导航系统。将双目视觉提供的姿态信息引入MEMS-SINS/GPS超紧组合系统中,提高了平台失准角的可观测性;推导了系统的状态方程和量测方程,使用模糊控制方法对两个子滤波器的导航结果进行信息融合。通过数字仿真验证了该系统方案设计的可行性:当GPS信号受到强噪声或多径干扰造成跟踪精度下降时,双目视觉辅助MEMS-SINS/GPS超紧组合系统可以有效降低导航误差,系统位置误差和速度误差分别保持在5. 0 m和0. 5 m/s以内,有效地解决了低空飞行器在GPS信号被遮挡或干扰情况下的导航问题。

利用全球导航定位系统进行大气和海洋遥感

首先对国外开展的利用GPS系统进行大气和海洋航天遥感的理论和试验研究工作进行了综述,然后对利用GPS系统进行大气和海洋遥感的基本原理和一些试验结果作了简要介绍。同时对GPS遥感方法和传统的遥感方法加以比较分析,最后开展了一些讨论,以期对我国航天微波遥感的发展和二代卫星导航定位系统的应用提供一定的参考。

全球导航定位系统GNSS的技术与应用

介绍了GNSS系统的发展过程及组成部分(GPS,GLONASS,GALILEO,BEID-OU),归纳了GNSS定位、GNSS-R、GNSS掩星、组合导航、嵌入式等技术,并对GNSS最新的应用领域进行全面研究分析,以及预测GNSS系统的发展前景。

全球导航卫星系统进展及其对导航定位的改善

介绍美国的GPS和俄国的GLONASS全球导航卫星系统的新进展及GPS现代化的3个步骤,简评GPS与GLONASS的技术差异,并对Galileo和北斗导航卫星系统的前景进行讨论。指出导航卫星系统将进入一个多系统近百颗卫星并存的新局面,这将显著改善导航定位应用中的可用性、连续性、可靠性和工作效率,而用户也将面临多系统导航卫星信号优化使用问题。

全球定位系统信号模拟中导航电文生成与测试

为了模拟全球定位系统(GPS)中频信号,研究如何产生GPS卫星导航电文的方法。通过OEM-STAR接收机采集原始导航电文,在此基础上外推导航电文的时间参数和轨道参数等,根据GPS卫星导航电文结构生成任意时刻的导航电文。给出了导航电文参数外推的算法、原始导航电文转换的算法和生成导航电文的算法,基于Matlab分析了外推轨道参数的星座分布,开发了生成导航电文的图形用户界面。通过测试表明,该方法生成的导航电文有效、可靠,符合真实GPS卫星星座排列规律。

双卫星导航系统短基线动态定位实验与对比分析

针对我国正在建设的北斗系统,给出并讨论了北斗系统及全球定位系统组合相对定位模型和动态基线解方法,采用卡尔曼滤波进行动态基线解算的参数估计,利用最小二乘降相关分解法固定双差模糊度,获得动态基线固定解。通过两个实际的动态定位实验,比较单卫星导航系统和双卫星导航系统动态短基线解算结果,分析了基线结果的精度和可靠性。结果表明,北斗系统及全球定位系统组合动态基线解算的精度和可靠性较单系统都有显著提高。

全球导航定位系统接收机的跟踪环路带宽设计

为实现全球导航定位系统(GPS)软件接收机对卫星信号灵活稳定的跟踪,采用非相干延迟锁定环和科斯塔斯环来实现伪码跟踪和载波跟踪;选择环路的带宽,利用最优化的设计理念,设计了GPS软件接收机的最优环路带宽,并且根据所估计的信噪比来确定跟踪环路的最优带宽,以达到总的误差最小.采用GPS卫星中频信号采样器采集实际的GPS数据,并通过Visual C及MATLAB进行了仿真实验,结果表明,接收机成功地跟踪上了7路信号,并以通道1中的数据计算出了同相和正交相信号,所设计的搜索和跟踪方法灵活有效,为接收机能够快速地对GPS信号实现捕获和跟踪提供了一定的保障.同时也使得GPS软件接收机对信号处理改用软件来实现,拥有了极大的灵活性.

4种全球卫星导航系统实时动态定位效果评估

提出对流层去相关的实时动态定位(RTK)方法,有效降低单历元对流层参数与高程的相关性,实现对流层延迟与高程的有效分离,从而实现毫米级RTK定位.采用上海连续运行参考站(CORS)网的11条长度从23km到90km的基线,比较忽略对流层延迟与估计对流层延迟的单历元最小二乘解、动态卡尔曼滤波与对流层去相关4种RTK方法,重点分析对流层去相关RTK方法分离对流层参数与高程的效果,结果表明,对流层去相关方法在平面与高程方向定位精度均为毫米级,且高程相比平面精度更高.

全球卫星导航定位系统抗干扰技术

全球卫星导航定位系统具有全球、全天时、全天候、高精度三维定位和ns级定时等特点,同时存在抗干扰能力较低的缺点。主要论述了全球卫星导航定位系统的抗电子干扰技术,并对美国全球定位系统(GPS)抗干扰能力指标算法作出修正。

全球定位系统(GPS)技术的最新进展 第一讲 多功能卫星导航定位服务系统

指出了目前在 GPS应用方面所存在的问题 ,介绍了多功能卫星导航定位服务系统的现状。

全球定位系统及其应用综述(一)——导航定位技术发展的沿革

较全面地介绍了导航定位技术发展的历史进程,科学地阐述了陆基导航技术和星基导航定位系统对人类的重大贡献,着重介绍了美国GPS、俄罗斯GLONASS、中国北斗和欧盟Galileo四大卫星导航定位系统,客观地分析了全球卫星导航定位系统在现代社会生活中的重要作用,尤其揭示了当今世界在卫星导航定位这一新兴技术领域的激烈竞争和发展方向。