湖南省卫星导航定位基准站网服务体系建设及思考

卫星导航定位基准站网是重要的国家空间基础设施,对国家安全和国民经济建设具有重要意义。湖南省卫星导航定位基准站网(HNCORS)经过多年发展,其网型结构不断优化,用户并发服务能力得到提升,服务领域不断拓展。随着数字中国建设和数字经济的蓬勃发展,高精度位置服务需求日益旺盛,HNCORS迎来了新的发展机遇,同时也面临新的挑战,如在监管机制、基础设施、自主创新和共享融合等方面存在不足。为了解决这些问题,湖南开展了卫星导航定位基准站网服务体系建设。本文首先描述了HNCORS服务体系建设背景;然后从管理机制、基础设施和核心技术三个方面阐述建设过程,总结出在服务模式、应用领域和共享融合方面取得的成效;最后对其未来发展进行展望,并从要素保障、自主创新、发展与安全三个方面提出针对性建议,可为卫星导航产业的发展和相关部门政策制定提供参考。

河南卫星导航定位基准站网基本建成精度、密度居全国之最

近日，记者从河南测绘地理信息服务保障自然资源管理工作交流培训会上获悉，根据《河南省卫星导航定位基准站建设总体规划（2016-2020年）》，河南省254个卫星导航定位基准站网已基本建成，精度、密度居全国之最。

CH/T 1041―2018《卫星导航定位基准站网检查与验收》概述

1制定背景卫星导航定位基准站网(简称CORS)检查验收的相应标准规范一直是行业内的一项空白,对成果(建设成果、试运行维护成果等)缺乏有效、全面和科学的评价,在一定程度上制约了CORS的推广与应用。为适应新时期大地测量技术体系、任务和实践的新发展,制定《卫星导航定位基准站网检查与验收》标准,以便有效指导对CORS建设、试运行维护等成果开展规范化的检查验收和质量评定工作,为目前和今后一段时间内相应成果的检查验收工作提供必要的依据,确保CORS建设的规范性和可靠性以及运维规范保障服务的可靠性,促进系统在各领域内发挥重要的作用。

3项卫星导航定位基准站网标准发布

《卫星导航定位基准站网基本产品规范》《卫星导航定位基准站网服务规范》《卫星导航定位基准站网服务管理系统规范》3项卫星导航定位基准站网系列标准于2017年12月29日由国家质检总局、国家标准委在京发布.

低轨增强北斗PPP-RTK定位方法与实验分析

低轨星座具有卫星数目多、几何构型变化快等优势,有利于精密单点定位(PPP)中模糊度参数的快速收敛,从而提升其收敛速度与定位精度.但由于未能精确消除大气误差的影响,难以实现瞬时厘米级定位.提出一种低轨增强北斗PPP-实时动态(RTK)方法,结合高精度大气增强信息与模糊度固定方法(AR),进一步改进北斗快速精密定位性能.首先设计了包含192颗低轨卫星的极轨星座,仿真了22个地面测站的观测数据,在估计相位小数偏差与精密大气延迟改正数后,分别测试了低轨增强北斗PPP、PPP-AR与PPP-RTK的定位性能.结果表明:在低轨星座增强下,可视卫星数目增加6~8颗,22个测站北斗PPP的平均初始化时间由552.1 s缩短至102 s,提升了81.52%.模糊度固定后,初始化时间进一步缩短至1 min以内.通过180 km地面参考网增强后,低轨增强北斗PPP-RTK可以实现瞬时厘米级定位,定位精度相较于PPP提升98.5%.将地面参考网扩大至500 km后,低轨增强北斗PPP-RTK仍可以实现约10 s的快速收敛.

CH/T 2018―2018《卫星导航定位基准站网测试技术规范》标准解读

1制定背景卫星导航定位基准站网是一个技术含量高且复杂的系统,涉及卫星大地测量技术、计算机技术、信息技术、网络通信技术等,可以维持国家和区域的高精度、三维、地心和动态坐标框架,提供集约化的定位和导航服务。站网可广泛服务于国家大地基准、气象、地球动力学、地学灾害监测以及位置服务等领域。

宁夏：实现北斗卫星导航定位基准站网全覆盖

近日，宁夏国土资源厅表示，宁夏已实现北斗卫星导航定位基准站网全覆盖。 宁夏卫星导航定位基准站网（简称NXCORS）由27个基准站组成，于2012年3月开始建设，2015年11月底正式运行，形成高时空分辨率、高覆盖率、高精度、高效率的综合信息服务网，

3项卫星导航定位基准站网标准发布

近日,国家质检总局、国家标准委在北京发布了1090项国家标准,其中包括3项卫星导航定位基准站网系列标准,即《卫星导航定位基准站网基本产品规范》《卫星导航定位基准站网服务规范》《卫星导航定位基准站网服务管理系统规范》。

铁路连续运行基准站BDS-3信号质量及PPP性能分析

为评价当前铁路沿线建立的连续运行基准站网的北斗三号卫星导航系统(BDS-3)信号的可靠性,使用G-Nut/Anubis对BDS-3的B1I/B3I和B1C/B2a信号进行观测数据质量分析,并基于无电离层组合精密单点定位(PPP)观测模型,分别采用欧洲定轨中心(CODE)、欧洲航天局(ESA)和德国地学研究中心(GFZ)的精密轨道和钟差产品进行B1I/B3I、B1C/B2a两种BDS-3双频组合静态PPP解算。与全球定位系统(GPS)对比的结果表明,BDS-3采用CODE产品和B1I/B3I组合模型可以达到最优的定位性能,结果精度与GPS相当。因此,在铁路连续运行基准站网测量应用中可以使用单北斗卫星导航系统(BDS)。

基于安卓智能手机的高精度定位系统研发及测试

针对常规外业坐标数据采集方式存在的问题,结合高精度位置服务便捷化应用需求,设计并研发了一套基于安卓智能手机的高精度定位系统,通过融合卫星导航定位基准站差分定位与步行者航位推算算法,并制定多种观测环境差异化测量策略,以获取连续的高精度定位结果。基于华为P40、小米8等四款安卓智能手机,进行了广覆盖(湖南省14个市(州))、多场景(开阔、遮挡)的定位精度测试,用于验证系统的可用性和可靠性。测试结果表明,系统在不同智能手机、不同场景中均能稳定有效运行,华为P40的平面定位精度最优,在开阔环境下,最高可达0.2m左右。系统已全面应用于湖南省农村住房规划建设“三到场”环节。

GNSS观测值域增强PPP定位中综合改正数质量控制算法

若全球卫星导航系统(GNSS)观测值域综合改正数中存在粗差或周跳则不可避免地会影响精密单点定位(PPP)增强的定位结果.针对综合改正数中可能存在的异常,对综合改正数质量控制方法开展研究并提出异常识别与控制算法.该算法根据综合改正数特点,利用经过频间和二阶历元间差分后的综合改正数组合值采用中位数法进行异常识别与定位,并对使用该异常值的卫星采用模糊度重新初始化、降权或剔除方法进行控制处理,以减少异常值对结果的影响.以平均边长为26 km的部分香港连续运行参考站(CORS)组成的参考网以及科廷大学提供的零基线数据对该方法验证,结果表明:对30s采样间隔的数据该方法能够有效探测出差分组合值中大部分1周以上的较大异常和部分1周以内的异常,有效控制部分异常值对定位结果的影响.

陕甘宁晋北斗高精度定位服务

为落实习近平总书记有关指示要求,落实自然资源部关于推进北斗卫星导航系统应用的实施意见,服务黄河流域生态保护和高质量发展,推动北斗规模化应用,提升卫星定位和测绘基准保障能力,陕西、甘肃、宁夏、山西基准站网管理运维单位坚持“一盘棋”,主动作为,打破地域壁垒,联合启动实施陕甘宁晋北斗高精度定位服务“一张网”,从而实现跨省联动资源共享、开放融合、协同创新,共同推动北斗精密导航定位和测绘基准保障服务工作更好地服务政府、服务行业、服务公众,为四省(区)的经济社会高质量发展、黄河流域生态环境保护提供科技支撑和专业保障。

基于RT-PPP的低轨卫星实时高精度时间同步方法

实现低轨导航增强的关键前提是实现低轨星座的整网时间同步,本文针对低轨导航增强系统,提出了一种基于实时精密单点定位(RT-PPP)的低轨卫星高精度时间同步方法,以解决低轨星座实时高精度时间同步的问题.本文分析了在处理过程中存在的各类误差,介绍了低轨卫星采用状态空间(SSR)改正信息通过精密单点定位(PPP)实现实时高精度时间同步方法的处理流程,将此方法应用于气象、电离层与气候星座观测系统(COSMIC)卫星实测数据的处理,并将该方法与采用广播星历伪距的方法以及事后精密星历的方法进行了比较分析.结果表明:采用SSR改正信息PPP的方式对2颗COSMIC卫星进行GPS双频观测值的解算,得到的轨道误差的标准差在分米级,钟差误差标准差分别在2.4 ns和2.3 ns左右,可以达到纳秒级.通过对不同方法解算的结果进行比较可以看出,采用SSR改正信息PPP的方法明显优于采用广播星历伪距方法的解算精度,且与事后精密星历PPP的方法解算精度相当.

基于基准站网的区域参考框架维持及精度分析

区域参考框架是对全球参考框架的加密,对于构建统一的现代化测绘基准体系具有重要意义。本文通过融合全球IGS跟踪站和FJCORS基准站网对区域控制网进行处理分析,获得区域网ITRF2008框架成果和CGCS2000坐标系成果,其中水平方向精度均优于4 mm,高程方向精度均优于2 cm;通过与现有坐标成果进行对比,发现除一个已知明显地基下沉点之外,其余点成果较差均在3√2 cm以内。因此,在区域控制网解算中融合全球和地方基准站可以获得高精度定位成果,是维持区域参考框架的可靠方法。

北斗卫星导航系统建设与发展

一、发展规划1.发展目标北斗卫星导航系统致力于为全球用户提供连续、稳定、可靠的定位、导航、授时服务;满足国家安全和经济社会发展对定位、导航、授时的需求,促进国家信息化建设和经济发展方式转变,提升经济和社会效益;与世界其他卫星导航系统共同合作,服务全球、造福人类。2.基本原则开放：面向全球用户免费提供开放服务。自主：独立自主发展和运行北斗系统。

星座异构基准站网虚拟参考站数据生成方法

针对各地现有卫星导航定位基准站可用星座存在差异性的问题,提出了按星座分别生成虚拟参考站数据的方法。该方法通过修正接收机钟差影响,实现了多个参考站作为主参考站生成同一个站点的虚拟观测值,有效避免了单个主参考站星座兼容性的影响,可为流动站提供更多的可用卫星。试验针对部分基准站不兼容北斗卫星的情况,分别在开阔区域和房角区域测试了按星座组网前后流动站的定位性能。结果显示:更多基准站参与服务能够改善虚拟参考站数据质量;按星座组网后流动站的定位质量更优,尤其可以显著改善流动站在房角等有遮挡区域的可用性和定位质量。研究成果对于有效整合当前各类基准站数据资源、提升服务对星座的兼容性具有实用价值。

肩负新使命 开启新征程--青海北斗数据中心2023年工作亮点回顾

回望2023,青海北斗数据中心围绕“做好基准服务,推进北斗应用,提升科普能力”三条业务主线,为省内行业用户提供了快速、准确的定位服务,为提高全民科学素养贡献了“北斗力量”。2023年,青海省北斗卫星导航定位基准站网建设团队荣获第二届青海省科学成果奖(自然科学、工程技术类)创新驱动奖牌。由青海省基础测绘院、冷湖火星小镇共同研发的“5G+北斗智慧旅游系统”获评文旅部2023年文化和旅游数字化创新示范案例。

一种基于CORS的GNSS事后精密定位服务平台建设方法

针对CORS服务的通信信号盲区定位和高精度静态定位解算需求等问题,提出了一种基于Internet的数据加密推送和Bernese自动数据解算的GNSS事后精密定位服务平台建设方法,采用数据处理与用户服务分离方案,突破了并发用户请求的数量限制,并采用定位结果动态偏移及传输文件动态加密的双重加密方法,确保了信息安全。实测数据试验结果表明,平台数据处理结果精度、时效性和稳定性较好,可向用户提供厘米至毫米级GNSS事后精密定位服务。

GNSS/ 北斗多系统组合动态精密单点定位收敛时间及精度分析

随着北斗三号系统正式提供全球服务,形成了北斗、GPS、GLONASS 和 GALIEO 等四个全球导航系统并存的新格局,如何缩短多系统融合精密单点定位收敛时间并提高定位精度成为新的研究热点。文章利用贵州省卫星导航定位基准站网数据,分析多系统融合精密单点定位的收敛时间与定位精度,结果表明:多系统融合精密单点定位 5min 内可收敛至 0.1m,平面定位精度达到 1.4cm,高程达到 2.0cm。融合北斗系统后,精密单点定位的收敛时间和定位精度得到明显改善,对卫星导航定位事业发展意义重大。

河南强力推进卫星系统建设 提升高分遥感卫星应用保障能力

近日,河南省人民政府办公厅印发《河南省推进新型基础设施建设行动计划(2021—2023年)》(以下简称《计划》),明确自然资源系统要强力推进卫星系统建设,全力打造智慧国土、智慧林业,加快建设高水平新型基础设施体系,支撑河南省经济社会高质量发展。《计划》明确,在卫星系统建设方面,加强高分遥感卫星应用保障能力建设,建成多源卫星数据一体化综合服务平台。推进北斗二代地基增强系统基准站网向北斗三代升级改造,融合现有北斗地基增强系统基准站网资源。开展生态环境、自然资源、智慧城市、智慧农业、智慧文旅等领域应用。实施北斗智能时空数字产业基地、北斗卫星导航定位基准服务公共平台等项目,建成全天候、高精度、高并发、大容载服务系统。