GPS/伪卫星组合定位中伪卫星改进选址模型

为了更为有效地改善GPS卫星的几何结构,提高GPS/伪卫星组合定位的精度,在推导伪卫星增强GPS系统基本公式的基础上,阐述了GPS绝对定位精度因子的相关理论,说明了引入伪卫星的必要性;提出了建立以观测时间、高度角和方位角为自变量,绝对定位精度因子为因变量的四维选址模型,并采用一次性添加伪卫星方式,改进现有的逐颗添加方式,建立了整体最优的伪卫星选址模型,给出了该模型的工作流程。以空间位置精度因子PDOP为例,进行实测数据测试与分析,结果表明:基于两种伪卫星添加方式建立的四维模型均可为高效的伪卫星选址工作提供可靠依据,实现伪卫星的优化选址;其中一次性添加方式优于逐颗添加方式,尤其对于添加2颗伪卫星,PDOP值在局部的优化程度达到了1.0以上,较大程度地改善了逐颗添加伪卫星方式产生的不利区域,可以提供更为有效的伪卫星选址方案。

GPS/BDS组合导航系统的精密单点定位模型

为了改善单卫星导航系统由于卫星数量较少,导致定位误差高的问题,设计全球定位系统(GPS)/北斗卫星导航系统(BDS)组合导航系统的精密单点定位模型:线性组合处理GPS与BDS的伪距和载波相位观测值,并构建GPS/BDS组合导航系统的组合观测值;接下来利用协方差成形自适应卡尔曼滤波方法,对组合导航系统导航过程中的卫星钟差、电离层延迟等误差实施滤波;再利用滤波处理后组合导航系统的广播星历,获取卫星轨道以及钟差;然后利用经验模型修正对流层延迟,获取相位观测值与伪距的综合改正数;最后利用综合改正数修正组合导航系统的观测方程,构建精密单点定位模型。实验结果表明,GPS/BDS组合导航系统采用所构建模型进行精密单点定位,不同方向定位误差均低于10 cm,证明了提出模型的有效性。

GPS伪卫星的组合定位技术及其误差分析

介绍了GPS伪卫星组合定位的观测模型,详细论述了GPS伪卫星组合定位中存在的误差源,并对各误差源的消除方法进行了分析。

GPS／INS／伪卫星组合导航定位系统及其应用探讨

当前，GPS／INS组合系统在精确定位，定向时被认为是最主要的传感器，并被应用在摄影测量，地图绘制或者其它方面．然而，该系统的可靠性和精度主要依赖于环境和其它条件，在城市范围特别是在卫星信号经常失锁的地方表现尤其明显。为了保持稳定性和可靠的精度，或者进一步提高这样系统的精度，本文介绍了地面卫星系统（又称伪卫星）．这种卫星改善了可用卫星的几何图形，从而保证并且提高了地面GPS／INS组合系统的可靠性和精度．

BDS-3不同频点双频组合伪距单点定位性能分析

北斗卫星导航系统(BDS)在进行双频单点定位时通常固定使用B1I和B3I频点组合。为充分探究BDS-3系统的定位潜力,针对BDS-3不同频点双频伪距单点定位(SPP)性能展开研究。推导了卫星差分码偏差(DCB)改正公式,并建立了BDS-3任意双频组合SPP数学模型。利用全球35个多模GNSS实验(MGEX)跟踪站121 d的实测数据,采用改进的RTKLIB软件进行了全球范围内BDS-3双频无电离层组合SPP解算实验。首先,对BDS-3的6种频点信号质量进行了全面评估,包括信噪比、多路径效应和数据可用率等指标。其次,对基于DCB改正的14种BDS-3双频伪距组合进行了性能对比。研究发现,在多路径误差、信噪比及数据完整率等多项指标上,B2ab信号质量最高,B2b与B2a其次,B3I与B1C次之,B1I表现较差。在BDS-3的14种不同双频组合SPP性能比较中,基于DCB改正的定位精度明显优于未加DCB改正的情况。DCB改正相对未改正可以将三维精度由14.9~31.2 m显著减小到1.7~15.5 m。受无电离层双频组合模型噪声放大系数的影响,最优组合为B1C&B2a,最差组合为B2a&B2ab,两者数值分别为1.7 m与15.5 m。以上结论可以为BDS-3伪距定位在车载导航等方面的应用提供参考。

利用星载 GPS 伪码测距进行小卫星星座的整网定位

首先针对小卫星星载ＧＰＳ伪码测距，基于星间差分消除／消弱误差，并引入星座网形约束，论述了星座模式下提高小卫星定位精度的一种整网数据处理方法，并给出了一个算例。然后进一步论述了不依赖ＧＰＳ的小卫星星座测控，以及提高小卫星星座定位自主性问题的几点设想。

北斗与GPS组合伪距单点定位精度分析

主要介绍了北斗与GPS组合单点定位时的原理和模型,根据自编程序,利用同济大学TJA站的数据进行计算及分析比较GPS伪距、北斗伪距、北斗/GPS组合伪距单点定位的精度。结果表明:北斗伪距单点定位的精度平面方向上达到3m以内,高程方向优于8m,满足普通导航定位的需求。北斗/GPS组合伪距单点定位精度明显优于单系统。在单系统观测条件差时,组合系统可以减少对单一系统的依赖性,而且还可以增强卫星定位的稳定性和可靠性。

基于伪卫星的提高GPS垂直定位精度的研究

在卫星导航定位中，采用伪卫星可以完成双重任务：既能修正本地的距离测量误差，又能显著地改善用户精度淡化因子（ＤＯＰ）．本文以全球定位系统（ＧＰＳ）引导飞机实现精密进近着陆为应用背景，讨论了伪卫星降低垂直方向定位精度淡化因子（ＶＤＯＰ），提高ＧＰＳ垂直方向上定位精度的原理．本文还给出了一种新的快速搜索伪卫星最佳位置的算法。

GPS/BDS组合系统伪距单点定位精度分析

针对伪距单点定位精度不足、特殊地区单一系统无法定位等问题,本文采用GPS/BDS组合系统减少对单一系统的的依赖,同时,采用加权整体最小二乘随机模型有效的改善了伪距单点定位精度。实验结果表明:我国范围内平均可观测16.8颗卫星,其中GPS卫星8颗,且卫星数变化不大,BDS卫星8.8颗,卫星数变化较大。加权整体最小二乘模型下的伪距单点定位精度N方向平均偏差值是1.68 m,E方向平均偏差值为0.96 m,U方向平均偏差8.77 m,优于单系统伪距单点定位。

伪卫星对GPS定位精度的影响

从垂直方向的定位精度和相对定位精度两方面分析了伪卫星对GPS定位精度的影响,从理论上论证了采用伪卫星,能有效提升GPS伪卫星组合系统的垂直方向定位精度。在引入伪卫星后,接收机观测到的卫星数增多,GDOP值变小,RGDOP值也变小,定位精度变高。

区域伪卫星增强GPS精密定位试验研究

针对GPS在城市高楼密集区、矿山以及深山峡谷等区域,所跟踪的可见星数目少和几何分布不佳导致定位精度下降以及GPS在垂直方向定位精度较差等问题,提出伪卫星增强GPS定位方法,利用GPS和伪卫星组合观测量,提高区域定位精度。从伪卫星和GPS组合模型入手,重点研究伪卫星多路径效应误差的估算方法。实测数据进行处理与分析的结果表明,所提出的方法能有效地减弱伪卫星多路径效应产生的误差,提高系统的定位精度,特别是垂直方向的精度。

基于伪码相位/伪距组合的AGPS定位算法研究

针对GPS接收机在微弱信号环境仅能正常获取1～3颗卫星的伪距,其余卫星仅能测量其伪码相位情况下传统GPS算法无法定位的问题,结合AGPS接收机能够接收辅助数据的特点,探讨了一种基于伪码相位/伪距组合的AGPS定位算法,推导了使用伪码相位与伪距组合的AGPS定位算法模型,详细阐述了基于伪码相位/伪距组合的AGPS算法定位流程。通过计算与分析,结果表明在使用传统GPS算法无法定位的情况下,基于伪码相位/伪距组合的AGPS定位算法可以得到所需的位置信息,是一种对现存定位方法的有效补充。

GPS/伪卫星技术在露天矿边坡监测中的应用

针对露天矿区GPS可视卫星个数和几何图形条件易受到较大坡度的遮挡影响,利用GPS/伪卫星(PLs)组合定位技术,增强卫星的几何强度。同时,为了削弱非建模系统误差的影响,提出通过经验模态分解(EMD)的多尺度分解与重构结构,依据累积标准化模量的均值随尺幅的变化确定系统误差与噪声分离尺度的选择标准,建立系统趋势分离模型。通过模拟仿真和实验分析表明:选择合适的PLs的设站位置,GPS/PLs组合定位技术可较大程度地改善定位精度因子(DOP);利用EMD方法去除非建模系统误差后,GPS/PLs组合观测值的双差残差序列的系统误差很大程度上得到削弱;可靠性检验指数F-ratio和W-ratio分别达到7.79和91.83,整周模糊度固定解的可靠性明显增强;基线向量解的精度也得到明显提高,X、Y、Z坐标分量的标准差为0.1、0.1、0.3mm。

GPS/伪卫星组合选址优化的一种思路

针对露天矿区GPS几何图形条件与可见卫星个数易受地形影响、定位不佳的情况,利用GPS/伪卫星组合定位技术提高定位精度。阐述了GPS定位精度因子的概念,并进行了相关公式的推导。以某矿区接收的GPS信息为实验数据,利用Matlab仿真定量分析出加入伪卫星后对定位精度的影响;并提出以观测时间、高度角、方位角为自变量的三维选址优化模型,为伪卫星选址优化提供了直观的表达方法。

BDS/GPS组合双频伪距单点定位精度分析

随着北斗卫星导航系统的完善,多系统多频组合定位将是今后的发展趋势。针对BDS/GPS组合伪距单点定位性能,利用IGS连续跟踪站数据,分析BDS双频B1/B2,GPS双频L1/L2,BDS/GPS组合双频B1/L1、B1/L2、B2/L1、B2/L2共6种组合下的伪距单点定位精度。分析结果表明,BDS双频组合伪距单点定位精度与GPS双频组合伪距单点定位精度基本一致,BDS/GPS组合增加了卫星可见数,降低了PDOP值,BDS/GPS双频组合定位相比于单系统伪距单点定位精度有了很大提升,为今后的高精度定位提供了借鉴。

GPS/Galileo组合定位和Galileo卫星钟评估

利用GPS/Galileo实测数据,采用GPS/Galileo组合定位模型,研究了目前Galileo在多系统组合定位中的作用。对GPS单系统、GPS/Galileo双系统在不同情况下的定位结果进行了比较分析。结果表明:在多遮挡环境下,GPS可视卫星数目较少时,加入Galileo卫星会明显改善PDOP值,且定位精度也显著提高。此外,对目前所观测到的Galileo在轨卫星钟性能进行了评估,评估结果表明Galileo的星钟频率稳定度(τ=300 s)在10^(-13)量级。Galileo星钟评估将为下一步Galileo系统时间偏差监测提供依据。

基于分区综合改正数的北斗卫星导航系统和GPS组合的动态精密单点定位

提出一种基于分区综合改正数的北斗卫星导航系统(BDS)和GPS双系统组合(BDS/GPS)动态精密单点定位(PPP)模型。选取15个MGEX(multi-GNSS experiment)测站作为参考站或用户站进行试验,统计分析了20 d的BDS/GPS动态精密单点定位的精度及收敛性。结果表明,BDS双频动态精密单点定位平均13 min收敛至三维定位误差小于1 m,平均平面精度和平均高程精度分别优于0.15 m和0.30 m;BDS/GPS双频动态精密单点定位平均3 min收敛至三维定位误差小于1 m,平均平面精度和平均高程精度分别优于0.07 m和0.15 m。

GPS伪卫星组合技术及其应用于形变监测的可行性研究

在形变监测中，传统的监测方法因实时性、连续性不强，自动化不高，已无法满足人们的需要。如今，GPS弥补了传统方法的不足，加之精确度较高，其理论和技术已在大地测量、地壳运动监测、精密工程测量等诸多领域得到了广泛的应用。GPS应用于变形监测，使得监测系统的数据采集、传送、处理和分析的自动化很容易实现，但对于GPS全球卫星定位系统，其定位精度、

时延伪GPS卫星干扰的定位控制原理分析

对全球定位系统GPS的干扰在电子对抗领域具有十分重要的地位。文章从GPS定位原理出发，从理论上说明了GPS定位系统与四星时差无源定位系统的一致性，通过时差定位方程论述了时延伪GPS卫星干扰的定位控制原理，分析了伪卫星数目所带来的定位误差的变化，并通过仿真验证了该原理的正确性与有效性，这对于该干扰样式的工程实现具有一定的指导意义。