基于BDS/GPS融合的精密单点定位解算策略与实测精度

针对实际GNSS地壳形变流动监测中信号遮挡比较严重,GPS可视卫星数较少等问题,采用BDS/GPS双系统观测,分析了BDS/GPS双系统在实际流动测站观测中对精密单点定位(PPP)性能的改善。基于四川石棉地区GNSS地壳形变监测网实际流动测站观测数据,分析了在实际观测环境以及模拟更恶劣观测环境下BDS单系统、GPS单系统和BDS/GPS双系统等3种定位模式的可视卫星数、几何精度衰减因子(GDOP)、定位精度和历元利用率。结果表明:在观测环境较差的山区,BDS/GPS双系统可大大提高可视卫星数,几何精度衰减因子降低,显著改善卫星空间几何结构,提高收敛速度和定位精度;与BDS单系统、GPS单系统相比,BDS/GPS双系统收敛速度可提高50%~80%,定位精度可提高20%~50%;单系统定位精度受高度角影响较大,BDS/GPS双系统在较高高度角时仍可保持较高精度,稳定性更强;在遮挡严重地区,为保证有充足双频观测值,可视卫星数需有6颗或6颗以上。BDS/GPS双系统因其高稳定性和高精度,更有利于在地形起伏剧烈区域捕捉地壳形变及地震产生的微弱位移信号,在复杂观测环境(山区、树林、建筑物密集区)具有更好的应用价值。

GPS/BDS网络RTK非组合模型数据处理方法

针对网络RTK数据处理方法中组合模型计算复杂及不易扩展的问题,提出一种GPS/BDS网络RTK的非组合模型数据处理方法,并对该方法的定位精度和初始化时间进行分析。在该方法中,多频载波和伪距均参与解算,并将站间单差模糊度、双差电离层和对流层延迟作为待估参数。试验结果表明,BDS双频和三频网络RTK水平定位精度均优于1cm(1σ外符合),高程定位精度均优于2cm(1σ外符合),单GPS网络RTK定位精度优于单BDS网络RTK定位精度,GPS/BDS双系统网络RTK定位精度优于单GPS和单BDS系统定位精度;不同频率及系统组合的网络RTK能够提供定位服务的平均初始化时间短于30s。

基于GPS/BDS的大坝安全监测试验与分析

针对GNSS单系统大坝安全监测易受卫星分布不均致使有效解时段数不足,以及无法准确获取符合大坝mm级监测要求的稳定坐标序列问题,以琅琊山抽水蓄能电站大坝实测数据作为研究对象,研究了基于GPS/BDS组合定位的连续准静态模式在大坝安全监测中的可行性,从可见卫星数量和PDOP值两方面分析了GPS/BDS组合定位较单GNSS系统在大坝安全监测中的优势。对大坝单天安全监测数据进行卡尔曼滤波和坐标均值处理,以及在自主设计的可移动基座架进行滑动试验,结果表明GPS/BDS组合定位在连续准静态模式下通过一段时间的初始测量可以实时获取稳定的大坝监测数据,且具有优于1 mm的监测灵敏度,对分析大坝外部结构长期趋势性变化具有重要意义。

GPS与BDS融合精密单点定位算法研究

从GPS与BDS系统的时空基准统一、观测数据误差处理、基于法方程叠加的参数估计及融合精密单点定位的数学模型四个方面,对GPS与BDS融合精密单点定位算法进行了研究,并从非差观测数据预处理和验后残差分析两方面对观测数据进行质量控制。利用自主研发的软件处理了实测GPS与BDS数据,验证了本文算法和软件的有效性。最后分别对1 h、2 h和24 h的观测数据,在GPS、BDS、GPS与BDS融合三种模式下,分析和比较了收敛时间和定位精度,为GPS与BDS融合精密单点定位在测量中的实际应用提供参考。

BDS/GPS组合动态测量效果分析

随着北斗卫星导航定位系统(BDS)的日趋完善和成熟,基于BDS与GPS和GLONASS的多星座动态测量技术得到广泛应用,显著提升了困难区域的动态测量效率和精度。因此,本文探讨了BDS/GPS组合系统,介绍了BDS/GPS及后差分动态测量(PPK)基本原理及数据处理模型,而且通过在某大学进行的两组动态测量实验中,进行PPK处理得到BDS和GPS的单系统动态测量结果,以及BDS/GPS组合系统的动态测量结果,两组实验数据表明:BDS或GPS单系统与BDS/GPS组合系统相比,BDS/GPS组合系统的动态测量效果优于BDS或GPS任一单系统动态测量的效果,且测量结果更为可靠。

GPS组合观测值理论及应用

本文首先论述了ＧＰＳ组合观测值的一般定义，并对误差影响进行分析；然后讨论了几种特殊的组合观测值及特性，最后探讨了这些组合观测值的可能应用，给出了对实测数据的处理结果及分析，并得出几点结论。

某城区D级GPS静态控制网设计与实施

讨论了某城区D级GPS控制网的建立以及数据后处理的相关问题,采用TEQC软件对GPS观测数据进行预处理,以HD2003软件包进行基线处理及网平差,对基于坐标模式的联合网平差作了一些探讨。

高动态GPS/BD在不同姿态下的精度标定方法

针对高动态GPS/BD制导系统高速运动、旋转、姿态实时变化时,输出的GPS/BD定位精度存在较大误差,动态精度考核不够充分的问题,提出高动态GPS/BD在不同姿态下的精度标定方法。该方法通过卫星实际星历数据和卫星信号模拟器完成高动态GPS/BD在不同姿态下的精度标定。利用基准站采集卫星实际星历数据,将实际星历数据导入卫星信号模拟器;然后根据设计的模拟试验方法,采集高动态GPS/BD输出数据;最后通过联合差分方法对采集的数据进行差分处理,获得高精度的GPS/BD定位数据。实验后处理数据的结果表明,GPS/BD定位系统在不同姿态时定位结果与天线水平时的定位结果存在较大的差异,且通过该方法获得了高动态GPS/BD不同姿态下的定位精度。

弹载GPS/BD数据引导雷达的数据处理方法

针对雷达对快速目标或突发目标捕获困难的问题,提出了弹载GPS/BD数据引导雷达的数据处理方法。该方法首先对遥测地面站接收到的GPS/BD数据进行实时解算、坐标转换;然后利用数据有效性判读准则对数据进行实时判定,获得有效的引导数据;最后利用网络将引导数据实时发送至雷达,实现对弹道雷达的导引。试验验证表明,该方法以及数据处理算法可以稳定可靠地引导雷达完成测试任务,有效地提高测试的可靠性和靶场的测试能力。

基于固定宽度滑动窗口的周跳探测与修复的改进方法

针对Melbourne-Wübbena(MW)组合和Geometry-Free(GF)组合探测、修复周跳的优点,提出联合使用这两种组合探测和修复周跳的基于固定宽度的滑动窗口的改进方法。改进方法能探测出小周跳、等值周跳、连续周跳、三周跳,也能探测出电离层残差法不易探测出的特殊组合周跳,如(9、7)组合,(3、2)组合等,更适合实际的应用。

利用三频组合观测值进行GPS周跳探测与修复

本文基于多频组合观测值探测周跳的原理,利用模拟的GPS L5数据与L1、L2进行不同的线性组合,选取(0,1,-1)、(-1,8,-7)和(1,-6,5)3个波长较长、线性不相关且几何距离无关、观测噪声较小的组合,对实测数据人为加入了大小不同的周跳组合,周跳探测结果表明,三频甚至多频组合观测值能够实时探测各种情况下的周跳。

GPS水准、天文重力水准与重力大地水准面多种数据联合处理的研究

针对我国大地水准面的研究状况，提出了在国家ＧＰＳＢ级网完成之后，利用ＧＰＳ水准、天文重力水准与重力大地水准面３类数据确定我国高精度大地水准面的理论和方法。分析了３类数据的误差传播规律，给出了联合平差模型。

一种高精度北斗基线解算软件的研制与性能分析

针对高精度载波相位相对定位解算的需求,研制了北斗基线解算软件BGO(BeiDou Navigation Satellite System/Global Positioning System Office)。BGO能单独处理北斗及GPS数据,也可以将北斗与GPS观测数据进行联合解算。结合一高速铁路基础平面控制网(basic plane control network,CPI)的测试表明,BGO解算北斗基线X、Y、Z方向的分量精度分别优于1mm、2mm、1mm,能满足高精度高速铁路CPI控制网的要求;BGO处理GPS数据的精度与TGO(Trimble Geomatics Office)软件、Bernese软件基本一致,处理北斗与GPS联合基线性能与TBC(Trimble Business Center)软件相当。相比独立系统,联合处理北斗和GPS数据能有效提高基线解算合格率与精度。

多GNSS系统精密单点定位软件的开发

当前,全球已步入多GNSS系统融合时代,基于多GNSS系统的PPP测量较单一GPS系统具有更高的定位精度和更强的可靠性。针对多GNSS系统融合PPP数据处理问题,该文采用Matlab平台开发了多GNSS系统PPP解算软件,该软件能够对GPS、BDS、Galileo和QZSS系统进行单一系统或多系统融合PPP解算,并利用MGEX数据网的观测数据与产品对开发的软件进行了测试,实验结果与其他机构公布的定位结果精度相当,表明编制的软件达到了开发要求。该软件具有程序开发环境好、使用方便、兼容QZSS系统等优点。