利用GPS双频观测值实现PPP电离层延迟高阶项改正

给出了利用双频观测值计算L3组合电离层延迟高阶项改正的方法,并与全球电离层延迟文件的改正效果进行对比。利用赤道附近的15个国际全球卫星导航定位系统服务组织(IGS)站的数据进行比较,结果表明:2种方法计算的电离层二阶项延迟互差最大不超过1 cm,三阶项延迟互差最大不超过5 mm;电离层高阶项改正后的观测值精密单点定位(PPP)解算结果 N、E、U方向互差平均值分别为0.4、0.5、1.0 mm,因此2种改正方法效果在同一水平。

基于双频观测值的星载GPS低轨卫星定轨中模糊度求解方案研究

详细探讨基于星载GPS双频观测值的相对定轨中模糊度解算方案、数学模型等问题,并用CHAMP低轨卫星的实测数据对模糊度解算方案进行验证。结果表明,采用Bootstrapping方法先全部或部分解算Melboune-Wubbena(MW)组合的宽巷模糊度,进而求解窄巷模糊度的方法,可以有效提高定轨精度。

基于北斗GEO卫星双频观测值连续监测电离层延迟

利用北斗GEO卫星观测数据直接计算电离层延迟。由于GEO卫星具有固定穿刺点和静地的特性,使得观测站监测电离层变化时可不考虑空间变化,并可进行连续不间断监测。通过分析北斗GEO卫星三种频率码伪距和载波相位观测值不同组合,选取B1&B2双频计算电离层延迟为最优组合,采用相位平滑伪距的方法计算电离层延迟TEC,相较其他电离层模型,该方法的优点是不会引入模型误差,可得到连续的高精度的电离层延迟监测结果。

基于双频扩张状态观测器的无人机抗扰控制

针对实际系统中普遍存在的非匹配快变扰动和量测噪声问题,提出了一种基于双频扩张状态观测器(BESO)的反步抗扰控制方法。双频扩张状态观测器通过方向转换因子和双带宽比例因子调整观测器的带宽,在准确估计快变扰动的同时可避免放大量测噪声。在此基础上结合反步控制,形成一种逐级补偿的控制结构,通过Lyapunov方法设计了控制律,可保证系统对非匹配扰动的渐进稳定。针对工程应用,进一步给出了控制器参数调节的建议。将所提控制律应用于微型四旋翼无人机的定高控制,仿真结果验证了其补偿非匹配扰动和抑制量测噪声方面的有效性。

Tgd对双频观测值电离层模型的影响分析

采用双频观测值建立穿刺点上的VTEC模型,说明了Tgd因素的影响,用实际数据分析了其影响。

北斗/GPS兼容接收机双频RAIM算法研究

接收机自主完好性监测(receiver autonomous integrity monitoring,RAIM)算法因具备独立自主、快速告警等优点被广泛应用于航空领域。由于传统RAIM算法仅在故障星出现粗大伪距偏差时才具备较高的检测与识别率,因此难以满足高精密航空飞行安全需求。为了提升完好性水平,从改善卫星空间构型与提升测距精度出发,提出一种组合星座双频RAIM算法。该算法建立了北斗/GPS双频伪距观测模型,在考虑同颗卫星双频信号伪距观测噪声相关性与伪距偏差在不同频点间扩散现象的条件下,继承奇偶矢量方法实现了故障检测与识别,提高了算法对于小伪距偏差的敏感度,图形与数据化仿真结果证明了该算法的有效性与可行性。

单双频智能手机GNSS定位精度分析

为分析单、双频手机在单点定位和动态导航中的差异,本文对单、双频手机观测卫星数、信噪比、静态/动态定位中原始观测值/卡尔曼滤波值进行了对比和分析。试验结果表明,在静态无遮挡的试验条件下,小米MI8双频手机原始观测值较OPPO Reno单频手机定位误差均值减小了1.70 m且能观测到更多的卫星数,进行卡尔曼滤波处理后,单频手机较双频手机而言精度提升更多,两者最终精度相当。而在动态有遮挡的试验条件下,双频较单频定位误差均值减小了5.24 m,进行卡尔曼滤波处理后,两者精度均有明显改善,双频相对单频误差均值减小了0.87 m。

Android智能手机双频GNSS伪距差分动态定位性能分析

随着智能手机全球导航卫星系统(GNSS)天线和芯片从单频单模向多频多模快速发展,基于其所衍生出来的位置服务(LBS)应用极大地便利了大众用户的日常生活。然而受限于低成本、低功耗的信号接收与处理单元,手机在无增强信息的情况下仅依赖伪距单点定位难以为用户提供稳定、高精度的导航服务。因此,基于小米8手机(Mi8)的GNSS双频原始数据,采用非组合的双频伪距观测值、载波历元差分观测值和多普勒观测值构建了滤波定位模型,并引入伪距差分数据,以提升手机定位的连续性和精度。在较复杂环境下开展了行人和车载实验,实测结果表明双频定位精度与单频相比提升了15%~30%,伪距差分定位精度和单点定位相比提升了5%~20%,行人和车载双频伪距差分定位的平面位置误差分别为0.65m和1.03m,基本满足手机用户在城市复杂环境下的高精度定位服务需求。

双频载波姿态确定系统中的模糊度研究

为了满足卫星动态测姿系统的速度和精度要求，提出了一种单历元整周模糊度解算方法。该方法利用现代卫星系统多频观测条件，组成双频宽巷组合观测值，用约束条件确定宽巷组合初始整周模糊度备选值，采用多种检验方法剔除错误的模糊度组合，最后求解出用于姿态解算的单频载波相位整周模糊度值。经实验仿真证明，该方法简单快速，克服了传统TCAR技术模糊度确定错误率高的缺点，提高了正确率．适合单历元姿态确定。

大气层对卫星导航信号的时延影响及修正

详细论述了电离层、对流层对卫星导航信号传播时延的影响,讨论了修正大气层时延影响的相对定位、延迟模型改正方法,详细分析了双频观测量电离层时延误差修正方法。

基于北斗GEO的电离层延迟修正方法比较与分析

电离层延迟是影响导航定位精度的最主要因素。北斗卫星导航系统采用Klobuchar模型修正单频接收机用户的电离层延迟误差,对于双频接收机,可以利用不同频率信号的伪距观测数据解算得到电离层延迟值。为比较两种方法在天津地区的电离层延迟修正效果,利用NovAtel GPStation6接收机(GNSS电离层闪烁和TEC监测接收机)采集到的卫星实测数据进行计算。以国际全球导航卫星系统服务组织(IGS)发布的全球电离层格网数据为参考,对两种方法的修正效果进行比较分析。结果表明,在天津地区,利用双频观测值解算电离层延迟比Klobuchar模型计算结果更加精确,且平均每天的修正值达到IGS发布数据的82.11%,比Klobuchar模型计算值高9.48%.

双频智能手机GNSS数据质量及定位精度分析

针对Android系统开放GNSS原始数据观测值API和搭载双频多星座GNSS芯片智能手机的出现,该文选取全球首款搭载双频GNSS芯片的智能手机小米Mi 8为研究对象,对手机输出的四系统卫星的双频原始GNSS观测数据进行研究。实验结果表明:在两种不同的实验条件下,智能手机的原始观测值相比于专业的测量型接收机显示出较低的信噪比和更高的多路径效应,同时,尽管小米Mi 8取消了工作循环机制,但相位观测值仍然具有较多的周跳。虽然与专业的测量型设备相比仍有差距,但双频信号和多星座给定位结果带来的改善仍然显示了智能手机高精度定位在民用领域的光明前景。

低高度角双频非差数据的周跳探测方法研究

针对低高度角双频非差数据测量噪声大、周跳探测容易出现误判和漏判的情况,本文基于电离层残差组合和MW组合进行了周跳探测算法的改进。在电离层残差法的周跳探测中,引入了时间窗口方法,利用周跳检测量的误差分布合理确定判定阈值的大小;在宽巷周跳的探测中,对MW组合方法中的判定条件进行了改进,采用加权递推平滑和时间窗口相结合的方法进行宽巷模糊度的精确估计和精度评价。经IGS站观测数据验证,改进算法取得了较好的周跳探测效果。