城市峡谷中基于GPS双极化天线的定位方法

针对在城市峡谷环境中,卫星信号易受建筑遮挡或反射产生多径效应,导致定位精度降低的问题,提出基于全球定位系统(GPS)双极化天线的多径/非视距信号剔除和修正定位方法:将左、右旋圆极化天线输出的载噪比与卫星高度角、伪距残差作为输入特征,使用梯度提升决策树对伪距误差进行拟合;并使用训练得到的规则对伪距误差进行预测,通过将该预测值的绝对值与阈值进行比较来判断信号接收类型;然后剔除多径/非视距信号或对其伪距进行修正。实验结果表明,所提出的方法的分类准确率达到78%,其2维(2D)和3维(3D)定位的均方根误差分别比传统定位方法提高43.07%和41.76%,能有效提高城市峡谷内的定位精度。

IRNSS和QZSS在各自主服务区域的L5定位性能评估:独立系统与GPS联合

印度区域导航卫星系统(IRNSS)与日本准天顶系统(QZSS)是近年来宣布正式运行的两个区域卫星导航系统。本文首先评估了IRNSS和QZSS在各自主服务区域的L5信号单点定位性能。然后,为了探究导航星座结构差异对各区域系统联合GPS在城市峡谷环境下定位性能的影响程度,详细对比分析了卫星截止高度角为5°、15°、25°、35°、45°、55°时各区域系统在其主服务区内联合GPS定位的表现。结果表明:(1) IRNSS在其主服务区内可提供全天连续独立L5定位服务,水平方向定位精度小于2.50 m,高程方向定位精度小于4.10 m;(2) QZSS在其主服务区内只能提供全天部分时段的独立L5定位服务,水平方向定位精度小于4.80 m,高程方向定位精度小于7.40 m;(3)由于QZSS独特的星座结构,其在主服务区城市峡谷环境中联合GPS定位的性能要优于IRNSS在其相应主服务区联合GPS定位的表现,尤其是在天空视野有限的情况下。本文结果对决策者设计新的区域导航系统具有一定的参考价值。

一种基于协同定位技术的集体检测算法

针对城市峡谷环境中普通接收机无法实现定位的问题,提出一种基于协同定位技术集体检测卫星的算法。用MATLAB R2016a模拟GPS L1频段的卫星信号,建立数学模型验证该算法的可行性,并分析其计算复杂度和定位精度。实验结果表明,算法复杂度降低了至少90%,将城市峡谷环境中的定位精度提升至4 m以内,有效地弥补了接收机定位场景的缺陷。

BDS/GPS单历元短基线动对动定位性能分析

针对在城市峡谷环境下观测卫星较少、观测质量差和周跳频繁,导致动对动定位过程中双差模糊度不连续的问题,提出了一种GPS/BDS组合系统的单历元模糊度解算方法。通过GPS/BDS组合定位提高了卫星的可用数量,利用单历元模糊度固定减弱了周跳频繁带来的影响。实验采用GPS/BDS组合的7组数据,分析了在不同高度角下动对动定位单历元解的模糊度固定率、解算失败率、粗差率和定位精度。结果表明,GPS/BDS组合动对动定位单历元模糊度解算方法,在高遮挡的城市峡谷环境仍然可以取得较好的定位结果。