中国区域内单Galileo卫星导航系统定位性能评估

随着欧盟伽利略(Galileo)卫星系统的全面完成组网建设,其在中国区域定位性能需进一步进行评估。本文利用中国及周边区域的6个多全球导航卫星系统(GNSS)实验系统(MEGX)测站分别从卫星可视数、定位位置精度因子(PDOP)值和静态精密单点定位技术(PPP)方面对单Galileo卫星系统在中国区域内的定位性能进行了研究。结果表明:当卫星高度角设置为7°时,24 h内各测站可接收到的平均卫星数约为7.3颗,定位PODP约为2.2,能较好地满足中国区域全天候单点定位;对于单天静态解和4 h静态解,无论是非差非组合还是无电离层组合,均可实现在水平方向小于2.3 cm,高程方向小于4.5 cm的定位精度,且6个测站的平均收敛时间约为36.4 min;根据卫星可视数和PDOP值分布可知,中国的东部、中部和南部卫星可视数和PDOP值最好,Galileo定位服务性能在该区域相对更优。

卫星导航中GDOP最小值的分析与仿真

目前国内外相关文献在推导GDOP理论最小值时没有考虑接收机的可观测范围,故在现实中是无法达到的。在限制卫星高度截止角大于零的条件下,重新推导了GDOP的理论最小值,并提出相应的求解方法,给出GDOP值达到最小时卫星的空间几何分布情况;最后通过算例验证本文推导得到的GDOP理论最小值的正确性。

虚拟卫星法在GNSS/INS组合导航中的应用

在GNSS/INS车载组合导航系统中,GNSS信号易受遮挡或干扰而失锁,造成组合导航精度有所降低。针对这种情况,将虚拟卫星法应用于GNSS/INS组合导航系统中。通过增加虚拟卫星,构造虚拟观测量,将实测观测量、虚拟观测量用于组合导航Kalman滤波器解算。试验结果表明,此方法能够有效地提高系统的可观测性和导航精度。

卫星失效对区域导航星座性能的影响

可视卫星数、位置精度因子和系统可用度是评估星座设计的重要指标。本文首先对区域导航星座的主要性能进行了分析和仿真;然后分别针对中高轨卫星,静止轨道卫星和倾斜轨道卫星失效后的情况,分析了区域导航星座性能的变化;最后基于分析结果,给出了卫星在轨备份的建议。

GNSS导航中GDOP最小值的分析与验证

讨论了国内外相关文献中推导GDOP理论最小值时存在的不足,由于没有考虑接收机的可观测范围,故现有的GDOP理论最小值在现实中无法达到;在限制卫星高度截止角大于零的条件下,重新推导GDOP的理论最小值,并提出相应的求解方法,给出GDOP值达到最小时卫星的空间几何分布情况;通过算例验证推导得到的GDOP理论最小值的正确性。

GPS/BDS组合系统相对定位精度分析

对比全球定位系统(Global Positioning System,GPS)和北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)的系统差异性,分析GPS/BDS组合系统的优势。通过对实测数据的处理分析,比较GPS,BDS单系统及GPS/BDS组合系统的相对定位精度,分析结果对GPS/BDS组合系统的应用研究有一定的参考价值。