基于GPS/BDS联合定位技术的移动目标动态跟踪方法

为降低定位误差,提出基于GPS/BDS联合定位技术的移动目标动态跟踪方法。在统一GPS、BDS导航系统时空基准的基础上,构建单系统伪距、载波相位量测模型,并利用误差校正模型修正其量测误差;再通过设置合适的权重来改进模糊度计算法方程,以加快模糊度收敛;最后将载波相位观测量作为核心测距信息,伪距观测量作为辅助数据,建立基于卡尔曼滤波算法的定位模型,对移动目标运动位置进行实时估计,并对状态空间进行限制。结果表明,该方法可跟踪移动目标的运动轨迹;跟踪时的可见卫星数量较多,能避免干扰造成的移动目标跟踪丢失问题;且东、北、天顶方向的定位误差显著低于单导航系统,跟踪精度最高为98.46%。

GPS与INSAR数据融合研究展望

分析了GPS与INSAR数据融合的必要性与可行性 ,讨论了GPS与INSAR数据融合存在的主要问题 ,进一步探讨了利用GPS数据改善INSAR相位解缠算法 ,利用GPS与INSAR数据融合建立水汽模型和大气层延迟误差改正模型 ,以及GPS高时间分辨率和高平面位置精度与INSAR高空间分辨率和高高程变形精度有效统一的问题。

北京地区单双频地基GPS大气水汽遥测试验与研究

该文对北京地区单双频地基GPS大气水汽监测网布网依据、单频与双频地基GPS测量数据解算技术应用、GAMIT和Bernese地基GPS数据分析处理软件应用、远程遥控GPS数据采集与通讯系统、资料分析与数值同化应用等方面的工作进展进行简要介绍,重点讨论了单双频地基GPS大气水汽资料的解算技术及其应用效果。结果表明:在北京天气敏感区通过单双频地基GPS接收机合理组网布局,可构建并利用高分辨率电离层延迟订正技术将单频接收机的大气水汽监测精度提高到实用水平,为强降水天气预报提供有价值的产品。

GPS定位中4种对流层延迟修正模型适应性分析

系统地分析了对流层延迟特性及其误差改正模型的精度及适应性。对GPS信号的对流层延迟误差产生机理进行了理论分析;对常用的4种对流层误差改正模型:霍普菲尔德(Hop-field)模型、萨斯塔莫宁(Saastamoinen)模型、Black模型及Egnos模型的特点及建模方法进行了详细论述;利用从GPS技术权威支持机构Crustal Dynamics Data Information System (CDDIS)得到的GPS对流层相关数据,定量分析了4种对流层误差改正模型的精确性及适用性条件。最后,为对流层延迟改正模型的选择给出了结论性的意见,所得结果为GPS精确定位时对流层延迟改正模型的选择提供了理论依据,具有工程应用参考价值。

星载GPS观测数据预处理模型研究

星载GPS不同于地基GPS。为了进行基于星载GPS的低轨卫星精密定轨和地球重力场模型解算,本文研究了星载GPS观测数据的钟差改正、整周模糊度解算、周跳探测、卫星跟踪点改正、GPS天线相位中心偏移和改正等的模型,给出了对应的处理公式和处理过程。

基于GPS的捷联惯导系统误差校正研究

捷联惯性导航系统的误差随着时间累积而不断增大,最终会导致导航失效;文章根据捷联惯导系统的误差方程,分析了捷联惯导系统的主要误差源对系统的影响及误差特性,说明各误差对系统的精度影响较大;为减小这种误差对导航系统的影响,通过卡尔曼滤波将GPS与捷联惯导系统组合,用GPS的导航信息对捷联惯导系统的误差进行校正,并对其校正的性能进行了仿真,仿真结果说明该方法可以有效的校正捷联惯导系统的误差,提高系统的精度。

应用频率误差修正的高灵敏度GPS信号捕获技术

为提高弱信号环境下GPS捕获的灵敏度和频率精度,分析了差分相干捕获的输出特性,并对捕获频率误差的分布性进行理论推导.在此基础上提出在捕获过程中将频率误差修正值通过反馈环路实时引入本地振荡器,使修正后的sinc项趋近于1.理论分析与性能评估结果表明,差分相干输出近似服从高斯分布,提出的方案在处理低信噪比的GPS信号时,灵敏度优于非相干法2 dB、标准差分法0.5 dB;在给定的积分时间下,捕获得到的多普勒频率均值与实际值的误差小于5 Hz,标准差小于20 Hz,而且具有捕获频率精度随积分时间增加而提高的优点,能够满足后续弱信号跟踪要求.

基于DBZP差分相干的GPS信号捕获算法

针对弱信号环境下全球定位系统(global position system,GPS)信号捕获问题,提出了一种基于双块零拓展(double block zero padding,DBZP)差分相干捕获算法。该算法将快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)、DBZP、差分相干及频率误差修正等4项技术有机结合,从而有效减小了在FFT计算过程中由大多普勒频移引起的码片速率变化而造成的相关功率损失,同时也削弱了残余多普勒频率造成的功率损失。实验表明,算法能明显提高系统捕获性能,在仿真数据集下,与直接FFT差分相干算法相比,捕获灵敏度提高了约2.8dB,并在给定的积分时间及载噪比下,捕获频率误差的标准差小于20Hz;在实验数据集下,与直接FFT差分相干算法相比,捕获结果信噪比提高了约3dB。

手持GPS测量林地面积的应用

利用手持GPS对不同大小的林地面积进行了测量，并分析了其误差规律，给出了单次测量误差的纠正方法。结果表明：林地形状对测量结果无显著差异；对于面积大于1hm^2的林地，可以直接用手持GPS单次测量结果作为林地的面积值；面积在0．3—1．0hm^2的林地，可以将手持GPS单次测量结果代入误差模型中，以计算出的理论值作为林地的面积值；对于面积小于0．3hm^2的林地，则不可以用手持GPS进行林地面积测量，须使用罗盘仪进行林地面积的测定，林地面积小，使用罗盘仪测量并不比GPS的效率低。

GPS电离层改正模型的评价

讨论了单频接收机的电离层延迟的改正和有关电离层的概况及对GPS信号的影响 .对电离层的物理概况作了归纳 ,并就GPS信号在电离层的传播及其影响进行了探讨 ,总结了几种电离层延迟改正模型 .最后集中讨论了克罗布歇的模型构建及其解算 ,对模型的优缺点进行了总结 。

GPS模拟器的FPGA实现及其杂散研究

论述了GPS模拟器中频信号数学模型,并着重介绍了GPS模拟器中频信号生成采用的直接数字频率合成技术(DDS技术),针对用硬件FPGA实现GPS中频信号生成时的杂散误差问题,提出并在FPGA上实现了一种抑制GPS中频信号载波杂散的方法,同时研究了在C/A码生成过程中的码相位误差修正方法,及导航电文和C/A码完成调制中信号同步的关键技术;经仿真实验,该方法能明显抑制信号杂散问题,并提高信号同步精度;最后在FPGA+DSP硬件平台上完成了GPS中频信号的设计和验证。

基于GPS的GBAS机载接收机完好性分析

在卫星空间导航性能的研究中,针对陆基增强系统(Ground-Based Augmentation System,GBAS)的应用需求,结合GBAS卫星完好性的计算方法和局域增强系统(Local Area Augmentation System,LAAS)相关标准,对基于GPS的GBAS的CAT II/CAT III类精密进近的完好性算法和影响完好性的地面和机载的伪距偏差模型进行了研究分析,最后对基于GPS的GBAS CAT II/CAT III精密进近的完好性进行了仿真和分析,仿真证明基于GPS的GBAS完好性不能完全满足CAT II/CAT III精密进近着陆完好性要求。仿真为GPS中的GBAS工程应用提供参考。

基于GPS的超长水坝垂向变形监测方法

目的利用GPS对超长大坝垂向变形进行监测，为获得大坝监测点精确的垂直位移．方法通过优化高精度GPS分析软件中各种误差改正与精密解算模型，对参数选取进行实验以获得最优解算参数组合；利用二等水准测量结果，对GPS监测结果进行检验分析．结果得到的GPS监测变形量与水准测量变形量差值中误差〈1mm，且GPS所测大地高变形量与二等水准测得的变形量间存在一个较小的系统偏差，其值在0．5—1mm之间，该系统偏差不影响垂向变形监测的结果．结论平原地区超长水坝可用GPS监测代替精密水准测量对坝区的垂向变形进行监测．

GPS定位中的对流层模型分析

系统地分析对流层延迟特性在GPS导航中造成的定位误差,并主要介绍目前卫星定位领域主要应用的一些对流层折射修正模型。基于霍普尔德模型和萨斯塔莫宁模型,提出一种在缺少实测气象参数条件下,使用的简单对流层延迟修正模型。利用Matlab仿真软件对静态和动态接收机实测数据进行分析。结果表明,无气象参数的简单修正模型可以消除70%左右的对流层影响,有效地提高GPS的定位精度。

广域差分GPS的数据处理方法及结果分析

详细讨论了广域差分GPS数据处理的数学模型和方法，就实际观测数据，用作者研制的软件确定差分修正信息并提供给用户站定位。结果表明，软件可以保证平面位置精度优于1m，高程精度在1．5m左右。

基于三差法的GPS周跳探测效果分析与实现

在分析基于三差法的GPS周跳探测与修复的基础上,讨论了用于GPS周跳探测的两个检测量——三差方程常数项和三差解残差中误差,采用C++语言建立了相应的程序模块,分别从基线长度和采样间隔角度分析了两个检测量的影响特性值和周跳探测效果。

GPS姿态测量系统对惯性导航系统误差修正能力分析

针对惯性导航系统(INS)存在积累误差的缺陷,运用GPS姿态测量辅助修正方法对INS误差进行补偿来进一步提高INS的定位精度。通过对INS系统可观测性进行分析,得出增加不同种类的外部导航信息观测量将有效提高INS误差修正能力的结论。研究了船用INS与GPS姿态测量系统组合的组合导航系统,并对GPS姿态测量系统信息对惯性导航系统的误差修正能力进行了仿真。仿真结果证实上述方法可有效提高INS的定位精度。

对提高导航型GPS定位精度之工作方法的探讨

论文主要介绍了导航型GPS坐标转换参数的计算方法和测量误差的改正方法。该方法的要点是通过实测多个公共点来计算坐标转换参数,以此获得较好的转换精度;并进一步对观测结果加以误差改正,从而提高其定位精度。

GPS天线相位中心改正模型及其对PPP的精度影响分析

GPS天线相位中心改正是GPS精密定位的一个误差源,本文对GPS天线相位中心的相对、绝对天线相位中心改正模型进行了分析,同时研究了天线相位中心相对、绝对天线相位中心改正对精密单点定位的影响,研究发现二者对精密单点定位在平面方向吻合的很好,但高程方向上具有较大的差异,建议采用IGS正在使用的绝对天线相位中心改正模型。

基于偏差矫正的有偏估计及其在GPS快速定位中的应用

基于偏差矫正的一般理论提出了不适定问题的新的有偏估计。在病态条件下,Gauss-Markov模型参数的最优线性无偏估计,即LS估计是不稳健的,所得估值方差较大,严重偏离真值。因此,文中放弃了对参数估计无偏性的限制,考虑有偏估计的偏差,结合偏差矫正的正则化解法的一般理论提出了一种新的基于偏差矫正的有偏估计;结合岭估计中参数的选择方法确定了替代矩阵。最后通过GPS动态定位算例,验证了新估计的稳定性和有效性。