基于实时动态载波相位差分的无人机起降引导系统研制

中程固定翼无人机在起降阶段高精度定位,要求实时计算无人机下滑道与固定基准站之间高精度的相对定位基线,以引导无人机精确起降.基于全球卫星导航系统(GNSS)实时动态载波相位差分(RTK)技术、无线链路数传电台技术,设计了固定基准站无人机起降引导系统.起降引导系统在静态零基线、动态飞行条件下,RTK引导系统与固定基准站之间相对定位精度达到水平方向≤0.03 m(1σ),高程方向≤0.05 m(1σ).试验结果表明,无人机起降引导系统达到了厘米级定位精度,满足中程固定翼无人机在起降阶段对高精度定位的要求.

基于GNSS实时数据流的载波相位差分测速方法及精度评估

为了满足地质灾害实时高精度监测应用需求,对常规全球卫星导航系统(GNSS)载波相位差分测速事后处理软件进行改进,增加了实时数据流接收和实时解码国际海运事业无线电技术委员会(RTCM)的功能,实现了真正的GNSS载波相位差分测速.利用静态站和振动台模拟正弦波振动实验的GNSS数据,评估改进后GNSS实时测速程序的精度.静态模拟动态的测速精度误差均方根(RMS)优于5 mm/s;振动台动态实验解算结果与振动台输出真值的互差RMS为10.4 mm/s.说明本实验的实时GNSS测速程序在静态实时测速条件下的测速精度可达到mm/s级,在实时动态条件下测速精度仍能达到cm/s级.

GPS实时动态载波相位差分技术在农村集体土地确权测量中的运用效果

为解决农村集体土地确权测量环节存在的测绘周期过长、工作量过大问题,规避由此引发的确权测量精度下降困境,文章引入GPS实时动态载波相位差分技术进行探讨分析。先简要介绍案例项目概况,然后从方案制定、测点选取、外业施测、内业处理等环节入手归纳技术应用要点,最后总结该项技术的应用效果和优势,指出其使用能够有效提高确权测量可靠性,减轻负担的同时优化确权效率。

基于后处理载波相位差分GPS技术的验潮浮标

GPS验潮原理已经发展成熟。按照潮汐测量工作的自动化、高精度的要求,根据海洋浮标的实际工作环境和海洋浮标设计经验,利用嵌入式技术和系统集成技术研制了浮标数据采集器,利用机械设计技术设计了浮标体,并进行了精度验证试验和应用试验,采用GAMIT软件处理浮标数据。试验结果表明,该GPS浮标的瞬时海面高测量精度和潮汐测量精度均满足精度要求,可以应用于海洋潮汐测量工作。

北斗站间单差载波相位差分定位方法

针对传统基于站间-星间双差载波相位差分存在放大观测量随机误差,使得卫星间存在耦合,导致参考星变换时产生整周跳跃的问题,提出一种基于站间单差模型的精密定位算法,通过站间单差消除大气延迟、卫星端等偏差,保持了卫星间观测量的独立性,并结合双钟差模型以保持载波相位的整周特性。通过北斗实测车载实验进行了验证,测试结果表明,基于改进的单差模型定位精度达到厘米级,模糊度固定率达到90%以上。

常用GPS载波相位差分电文格式分析与比较

介绍了差分GPS传输载波相位差分信息的常用电文格式 ,比较了其优缺点 。

载波相位差分技术在馈源舱动态定位中的应用

针对ＦＡＳＴ项目馈源舱扫描跟踪设计，作者根据ＧＰＳ载波相位差分精密动态定位原理，讨论了馈源舱位置和姿态的ＧＰＳ动态检测系统的组成，按照我国贵州ＫＡＲＳＴ地形的地理位置给出了动态检测时需要使用的馈源舱位姿转换矩阵和求解方程，与ＧＰＳ动态定位系统相结合就可以完成对馈源舱位姿的跟踪检测，实现舱体的闭环控制。

载波相位差分GPS定位技术

载波相位差分GPS动态测量是近几年发展起来的定位新技术，可用于大比例尺测图、港口和航运测量、道路施工测量等精密定位中。文中就载波相位差分GPS定位中的几个问题进行了论述。它们是：差分GPS定位技术的比较，准载波相位差分与载波相位差分的性能与比较。最后，为用户选购和应用提出了参考意见。

GPS测姿中载波相位差分技术的研究与实现

从载体姿态测量精度的要求出发,介绍了GPS载波相位差分技术。在此基础上,以具体的测姿试验为例,重点研究与分析了载波相位双差解算的过程,给出了相应的数据处理结果,为今后进一步研究姿态解算方法奠定了基础。

高动态“北斗”双频载波相位差分工程化方法

针对北斗卫星导航系统提出了一种相对定位选星策略,分析了几种双频组合的方法及适用范围,给出了一种利用B1和B3频率进行双频载波相位差分的方法,讨论了算法在工程应用中的一些问题。最后利用北斗信号源输出验证了高动态轨道双频载波相位差分方法。

基于准载波相位差分技术的地基增强系统机载定位精度性能研究

地基增强系统(ground-based augmentation systems,GBAS)中机载导航定位精度和精度可靠性关系到飞机和人员的生命财产安全。因此,提出了在GBAS中使用以准载波相位差分技术(real-time kinematic,RTK)为差分方式减小潜在误差影响的方法。RTK利用了参考站和移动站之间观测误差的空间相关性,通过差分的方式消除了移动站观测数据中的大部分误差。与传统的差分方式相比,RTK具有更大的技术优势。通过实验验证和数据仿真结果表明:该方案的单频准RTK可实现分米级甚至厘米的高精度定位,能够为飞机的进近提供精密和稳定的导航数据,同时为机场实现GBAS CAT Ⅱ/Ⅲ类精密进近服务起到积极地促进作用。

机动作战地空导弹载波相位差分定位模型研究

地空导弹部队在防空作战中,导弹火力单元要按上级的命令适时机动,需要对所在位置进行精确定位并及时上报上级单位,以便尽快组成新的雷达网继续参加战斗。根据GPS测距和差分GPS定位原理,利用载波相位差分设备把采集的载波相位发送给用户站进行求差解算坐标,得到机动作战导弹火力单元的位置坐标。根据载波相位差分定位GPS载波相位差分接收机技术成熟,成本不高,适合机动作战导弹部队应用。通过编制相应的模型软件,以及加入通信接口,便可用于导弹火力单元雷达站址的快速定位。

载波相位差分技术在山地道路测量中的应用浅谈

在野外实时测量中,载波相位差分技术具有实时性好、精度高、速度快等优点,在道路勘测与放样方面与常规测量相比具有明显的优势。从GPS-RTK技术的软、硬件环境,工作模式,数据处理,技术特点及精度影响等方面进一步探讨其在道路工程测量中中桩放线与纵横断面测量的应用。

低成本实时动态载波相位差分GPS的定位精度研究

以农田导航的实际应用为目的,以美国Swift公司的Piksi定位模块为基础,构建实时动态载波相位差分(real time kinematic,RTK)系统进行定位精度研究。结果显示:Piksi单个模块静态单点的定位精度(2倍均方根误差,置信度为95%)约为8 m,RTK的静态精度(2倍均方根误差,置信度为95%)约为1.5 cm。设计的动态双轨试验验证了用直线拟合评估动态直线精度的可行性,当流动站在0.4～2.3 m/s的平均速度范围内进行直线运动时,通过拟合得到的定位精度约为1.5 cm。采用测量点到拟合圆心距离与拟合半径的差值评估圆周运动的定位精度,发现在0.4～1.6 m/s的平均线速度范围内运动时,流动站的精度约为1.5 cm;考虑到实际应用过程中点对点的问题,拟合分析得到的测量误差整体偏小,初步判定Piksi RTK的真实动态精度为3～5 cm,可以满足农业实际需求。

一种GPS载波相位差分相对定位算法

导航定位技术是空间卫星交会对接任务的关键技术;导航定位精度要求达到厘米级,工程实现难度大;为了解决该问题,文章基于卫星交会对接任务需求,提出采用GPS载波相位差分相对定位算法对卫星进行高精度导航定位;该算法利用测量之间的强相关性,通过误差消除获得高测量精度;同时,应用该算法结合星载GPS天线进行了外场试验验证;试验结果表明,GPS载波相位差分相对定位算法精度达到厘米级,可以满足卫星交会对接任务的导航定位测量要求。

基于载波相位差分技术的东南极冰川移动监测系统与应用

采用载波相位差分(real time kinematic,RTK)技术在中国南极第32次科学考察中架设了一套基站与一套移动站的一对一监测系统,在东南极开展了对冰川移动的实时监测。获取了2016年2月28日至2017年2月12日的差分数据。通过对数据的处理并结合移动站附近地形,得出测点在监测期间内向西北方向移动了13.9m,且夏季运动速度较冬季快约17.1%.

历元间载波相位差分的GPS/BDS精密单点测速算法

针对单系统历元间载波相位差分测速出现跳变的问题,提出一种顾及广播星历更新计算卫星钟差的方法。通过当前的历元信息判别卫星钟差的基准,进而消除因历元间基准变换引起的测速异常。在此基础上,分析GNSS系统间偏差对组合系统精密测速的影响,发现系统间偏差对GPS/BDS精密测速的影响基本可以忽略。最后,利用MGEX测站和车载数据进行静态和动态试验,验证GPS/BDS组合测速的有效性。结果表明:动态测速时,GPS、BDS、GPS/BDS的3D均方根误差在0~10 mm/s范围内所占的比率分别约为61%、58%、83%,GPS/BDS组合测速精度和稳定性更优。

基于载波相位差分技术的水平定姿挖掘装置

针对目前工程挖掘中出现周期长、效率低、挖掘区域错误率高等问题,提出一种挖掘设备水平定姿辅助方法,完成整个挖掘机的精确定位和工作装置的姿态检测。装置包括施工区域和挖掘头的空间GPS定位模块、定姿施工控制模块以及挖掘空间位置辅助指示模块。实验验证与设备终端检测结果相比,利用该辅助装置检测挖掘机平面坐标经度(E)相差最大值为0.07″,纬度(N)相差最大值为0.08″;铲斗三维坐标数值平面位置相差最大值为0.085 m,垂直相差最大值为0.091 m,铲斗空间定位精度优于0.1 m。挖掘机姿态监测精度高,具有较为广阔的应用前景。

基于载波相位差分的空空导弹编队基线精确测量方法

编队基线精确测量是空空导弹集群攻击的前提要求。文中通过GNSS载波相位双差消除各节点公有观测误差,建立关于双频宽巷化组合和伪距的观测方程,利用LAMBDA算法实现模糊度单历元快速解算,并利用残差平方和最小准则结合多历元一致性检验方法对模糊度固定解进行检验。经验证,该方案在高动态环境下基线测量精度可达到10cm,满足编队需要。

北斗系统多频载波相位整周模糊度解算方法研究

研究利用LAMBDA方法来解算三频载波相位BDS系统和GPS系统整周模糊度并分析其固定精度情况。通过采用2 km、5 km、8 km、10 km和12 km五条基线进行单系统解算对比,实验结果表明,无论是BDS还是GPS,在进行单系统RTK解算中,N方向坐标偏差变化幅度较其他两个方向变化都是最大的;在进行5 km的基线解算中,BDS三个坐标方向偏差基本保持在-0.2~0.4 m之间,相对于GPS系统较好;5 km的基线解算中,GPS系统三个方向坐标偏差值基本在-0.1~0.1 m之间,较BDS系统稳定且精度高。2 km基线的时候在200历元左右GPS固定精度明显优于BDS,5 km的时候GPS在1 000历元左右模糊度固定精度明显要比BDS高,但是随着基线长度的增加,GPS系统模糊度固定精度逐渐趋近,直至小于BDS系统。