顾及系统误差影响的智能手机GNSS观测值质量分析

针对现有智能手机观测值质量分析大多直接从原始观测值出发,未能顾及系统误差影响的问题,文中提出质量分析方法利用星间与历元间差分消除部分系统误差,再分别对智能手机伪距与载波进行质量分析。通过分析经预处理后的观测值以及原始观测值综合分析手机观测值质量。实验结果表明,智能手机在不同GNSS系统伪距质量不同,伪距标准差最大为2.115 m;手机载波质量较高,不同系统载波质量差异较小,其中载波标准差最大为0.1962 m;BDS的伪距质量优于其他系统,GPS载波质量优于BDS与Galileo。

利用智能手机实现GNSS差分定位的方法研究

探讨了利用智能手机实现全球导航卫星系统(GNSS)差分定位的方法和可行性。通过结合智能手机内置的GNSS接收器和相关传感器以及差分定位技术,对智能手机定位进度进行测试。实验结果表明,智能手机差分定位的精度可以达到亚米级,定位精度良好。因此利用智能手机实现GNSS差分定位为用户提供了一种便捷高效的定位解决方案,有助于推动移动端定位技术的发展。

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。

Android智能手机GNSS数据质量分析

随着全球卫星导航系统(GNSS)的不断建设,智能手机基于移动位置服务(LBS)得到了迅猛发展.文中选取市面上常见的3种手机机型,包括:三星S9+(Exynos)、华为Mate30和华为P40 Pro作为研究对象,并使用北斗星通UR4B0-D高性能GNSS接收机进行同步静态观测实验,从卫星可见数、载噪比(CNR)、卫星高度角和多路径误差等方面,对手机GNSS数据质量进行分析.结果表明:不同型号手机在观测能力和数据质量方面存在明显差异.Android智能手机的GNSS数据质量较差,CNR较小,且CNR与卫星高度角无明显关系.此外,多路径误差是影响Android智能手机高精度定位的主要误差项之一.

利用智能手机实现GNSS原始观测值的高精度差分定位

受限于低成本、低功耗的全向线性极化天线和导航芯片,手机原始的全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)观测数据存在伪距噪声大、多路径效应严重以及载波相位观测值周跳频繁等特点,从而造成定位不准、轨迹不平滑等问题。基于此,提出了一种速度约束的双频实时伪距差分(real time differential,RTD)/实时动态差分(real time kinematic,RTK)自适应切换滤波定位算法,充分发挥L5/E5a/B2a信号抗多径能力强的优势,提升定位精度和模糊度固定率;使用速度约束载体历元间位置变化的方法,有效平滑了伪距噪声;通过RTD/RTK自适应切换的方式,保证了不同观测条件下获得稳定的高精度位置信息。基于Huawei Mate40智能手机的实测定位结果表明,静态定位和行人动态定位的模糊度固定率分别为99.67%和57.99%;行人在半遮挡环境的动态定位平面精度约为0.5 m,城市典型环境下车载动态定位中超过70%历元的平面误差在1.5 m以内,实现了手机用户在城市环境下的高精度导航定位。

多场景下的Android设备伪距单点定位及精度评估

全球导航卫星系统(GNSS)是以人造卫星为导航站的星载无线电导航系统,为陆、海、空、天等各种军民载体提供全天候、高精度的定位、速度和时间信息。普通智能手机用户从Android Nougat 7.0之后可以获取原始GNSS观测量,为了评估其定位精度。本文采用魅族Note9手机作为采集GNSS原始观测值的智能终端,利用Geo++RINEX Logger软件收集数据,通过进行不同场景下的单点定位实验,对开阔地、严重遮挡和室内3种状态下的静态定位进行对比分析。同时,针对智能手机天线定位误差较大的弱点,采用精密天线对手机信号进行增强,并进行定位结果的分析。通过本文多组实验中对数据进行结算及误差分析,最终得出一些有益结论,可以为基于智能手机定位的应用开发提供重要参考。

载波/多普勒平滑伪距在Android手机中的定位实现

针对Android手机GNSS伪距定位精度较低的问题,利用手机端观测信息,通过载波相位/多普勒平滑伪距改善手机端伪距观测值的质量,从而达到提高定位精度的效果。首先给出了Android手机GNSS原始观测量的获取方法,然后推导了载波相位平滑伪距和多普勒平滑伪距算法模型,并设计合理有效的试验对算法的精度进行评定。试验结果表明:在手机端静态定位中载波相位和多普勒平滑算法均可提高原始伪距的定位精度,且多普勒平滑算法表现更优;在手机端动态定位中多普勒平滑算法可获得比原始伪距更优的定位精度,但是载波相位平滑算法较原始伪距更差;由于硬件的制约手机端周跳和信号失锁严重,占比超过50%,载波相位在手机端的可用性较低;多普勒平滑算法的最优平滑时间常数小于等于10 s,具有实时动态定位的巨大潜力。