一种顾及卫星几何分布的GPS/北斗组合定位定权方法

在GPS/北斗组合单点定位中,观测值定权通常采用两种方法:一种是先验定权,即利用两卫星系统观测值的先验方差来定权;另一种是验后定权,如Helmert方差分量估计。先验定权方法简单,但不精确;验后定权方法严密,但需要足够多的多余观测。由于位置精度因子(PDOP)能很好地反映卫星的几何分布状况,文中提出一种考虑PDOP信息的观测值定权方法,即在先验定权的基础上,进一步考虑了观测卫星空间几何分布情况。利用开阔环境和遮挡环境下的静态观测数据和动态观测数据进行分析。结果表明:在开阔环境下,考虑PDOP信息定权方法的定位精度和验后定权方法相差不大,并且二者均优于先验定权方法;在遮挡环境下,考虑PDOP信息定权方法的定位精度优于先验定权和验后定权方法。

北斗三号/GPS组合导航系统全球定位性能分析

为研究北斗三号/GPS组合导航系统在全球的定位性能,基于STK仿真软件,在全球范围内,以经纬度5°×5°的分辨率设置观测点,评估每个观测点的卫星可见性和GDOP值。结果表明:在良好观测环境下,相比单系统,组合系统平均可见星数增加了10颗左右,GDOP值达到“优”的状态,极大改善了卫星空间几何结构,弥补了北斗三号在西半球可见星数少、定位精度低的问题,GPS在高纬度地区卫星仰角小,定位精度低的问题;在复杂观测环境下,组合系统平均可见星数明显下降,GDOP平均值显著增大,但整体定位性能仍可以满足定位导航的需求。

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。

基于北斗/GPS双模定位的土地面积测绘技术及土地信息系统研究

为提高土地面积测绘的精度、减少测量结果误差,规范土地资源的利用与开发,将北斗/GPS双模定位技术作为核心与支撑,对土地面积测绘技术展开设计与研究,并以此为依据,开展土地信息系统的开发。通过计算卫星信号与接收机距离、土地面积测绘与误差补偿,完成测绘技术的设计。将测绘技术作为基础,进行测量仪选型、土地信息无线通信部署、定位信息获取传输、土地信息系统数据库连接展示,以此实现对系统的开发。通过测试证明了设计的测绘技术测量结果与实际结果的误差较小,可以在实际工作中忽略此误差,将测量结果作为真实结果,同时,综合测试结果可知,本文开发的系统可以达到预期的设计标准与效果。

GPS与INS的组合定位技术研究

组合定位技术是一种新的导航技术,能够使多个导航系统实现信息的互补性和协同性。其中,GPS和惯导结合是一种较为理想的组合定位系统,而深度融合模式是目前GPS和惯导(INS)联合使用的最佳方式,因此,对深度融合模式的研究显得尤为重要。

手持GPS导航及定位精度分析研究

为解决手持GPS量值溯源难题,本文从基线场观测墩固定间距直接比较法、观测墩坐标点法及室内便携式导航信号源法,对手持GPS导航及定位精度进行研究分析。实验证明:基线场观测墩固定间距比较法可将其控制在±5m以内;观测墩坐标点法受外界环境条件影响较大,造成测量精度(±10m以内)明显下降;室内便携式导航信号源法受外界环境条件影响较小,测量精度较高,且控制在±3m以内,满足精度等级±5m检测需求。

基于GPS理论的农用机械定位技术研究

农业是国家的基础,其现代化程度影响国家粮食安全和农民生活。随着社会经济发展和人口增加,农业面临产量和效率的压力,农用机械可以提高生产效率和降低成本。GPS定位技术已在交通、海事及救援等领域得到广泛应用,但在我国农业现代化的探索中,尤其是农用机械的智能化和信息化进程中,GPS技术仍处于初级阶段。很多地区农业工作仍然采用传统的人力手工方式,面对广袤的农田区域和传统农业作业方式的局限,引入GPS技术以提高农用机械的智能化水平,已成为推动农业现代化的重要措施。实践证明,农用机械智能化不仅能有效解放农业劳动力,提高农业作业效率,也有助于减轻农民的工作负担。笔者对GPS定位技术的功能与系统构成进行了简要介绍,并对该技术在农用机械上的主要应用形式以及GPS定位技术具备的优势和存在的不足进行了较为详尽的剖析,进而提出了农用机械定位技术应用前景及发展方向。研究结果表明,提高定位技术的精确度、构建基于GPS技术的农用机械管理系统、积极推广北斗全球定位技术,对推动我国农用机械的智能化和信息化发展具有重要意义。本研究不仅为GPS定位技术在农用机械定位领域的应用提供了参考,也为未来农业机械自动作业实用化、高价值蔬菜和瓜果收获机器人设计以及GPS引导的耕作和收获机械技术的研究奠定了基础。

复杂环境下GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合算法性能分析

针对城市复杂环境下精密单点定位(PPP)连续高精度定位受限的问题,本文基于北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)与全球定位系统(GPS)双系统,利用PPP与惯性导航系统(INS)紧组合算法来改善城市复杂环境下定位性能。通过构建GPS+BDS-3双系统PPP/INS紧组合滤波模型,分别对GPS PPP、GPS+BDS-3 PPP、GPS PPP/INS紧组合、GPS+BDS-3PPP/INS紧组合4种方案在城区开阔、复杂环境下的定位、测速、定姿性能进行了分析和评估。实验结果表明,开阔环境下PPP/INS紧组合相比PPP定位精度略有提升;而在复杂环境下PPP/INS紧组合可显著解决PPP定位结果连续性和有效性较差的问题;引入BDS-3后,PPP/INS紧组合导航性能进一步提升,GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合相比GPS PPP/INS紧组合,在东、北、天方向上,开阔环境下定位精度分别提升18.5%、32.7%、43.2%,复杂环境下定位精度分别提升35.9%、49.1%、56.5%。

北斗+GPS组合单点定位精度评价与分析

北斗系统现在已经进入了全球组网的阶段。本文详细推导了北斗/GPS组合单点定位的数学模型;设计了两种方案,利用Multi-GNSS Experiment(MGEX)网的实测数据,分别从单个测站和亚太及其周边地区的12个测站来全面地进行北斗、GPS单系统,以及北斗+GPS组合单点定位的精度评价与分析;验证了组合单点定位的数学模型,得出了组合系统单点定位的精度和稳定性均优于单系统的结论,以期为北斗系统的应用推广提供参考。

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。

BDS/GPS组合导航系统在民航中的应用

随着航班流量增加、航班运行复杂化,高效的航线航路规划、合理的空域布局在民航中显得更为必要,而这需要先进技术的支持。因此,基于北斗卫星导航系统(BDS),引入全球定位系统(GPS),解析了BDS/GPS组合导航系统的定位解算,并进行实验验证,试验结果表明BDS/GPS载波相位平滑伪距定位解算能够显著提高导航的定位精度。另外,还展望了BDS/GPS组合导航系统在我国民航中的应用。

GPS/北斗-2组合定位性能的研究

今年年底北斗卫星导航系统已基本完成地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星的建设工作。目前,在中国及周边地区北斗导航系统已经可以单独提供定位服务。本文对GPS/北斗组合系统以及GPS北斗单独系统在上海的定位性能进行了评估,分析了在不同模式下的可视卫星数量、几何精度因子、定位的稳定性和准确性。结果表明组合定位进一步提高了单独系统模式下的定位性能,北斗系统目前在水平方向上的定位精度已经达到10米级。

北斗区域和GPS组合系统国内典型地区定位性能分析

为掌握北斗区域和GPS组合系统在国内典型地区的定位性能,利用STK软件建立了北斗区域和GPS组合系统星座,在此基础上对北京、昆明、漠河、武汉、拉萨、乌鲁木齐、曾母暗沙等站点的卫星可见性和几何精度因子进行了仿真分析。研究表明北斗区域和GPS组合系统定位性能相比单系统有显著提高,可满足高精度导航定位需求。

北斗/GPS组合定位方法的研究

随着我国北斗导航卫星技术的快速发展,北斗精准定位开始受到社会各界的广泛关注。因此对于北斗系统、导航系统之间的差异研究,能够有效解决区域内的精准定位问题。文章主要探讨北斗/GPS组合定位方法,通过分析北斗/GPS导航在开放与恶劣环境中的定位效果,提出组合定位来提高定位精度的有效方案。

GPS+BDS与UWB组合定位的Helmert方差分量估计方法

为了提高室内外过渡区定位精度,本文采用GPS+BDS与UWB组合定位,建立GPS+BDS与UWB组合定位模型,并针对GPS与BDS星座结构的不同,以及UWB与GNSS观测值残差差异较大的情况,采用Helmert方差分量估计法分别对GPS、BDS、UWB进行定权;最后通过动态室内外过渡区试验组合模型进行精度验证。结果表明,基于GNSS+UWB定位系统,采用Helmert方差分量方法,在东、北、天3个方向的定位精度均获得了显著提高,静态条件下提高幅度约为20%,动态条件下提高幅度约为10%。

无人机载低成本北斗/GPS实时定位精度分析

北斗卫星导航系统采用3种轨道类型卫星组成的混合星座,抗遮挡能力强,同时创新融合导航与通信能力,具备全球定位、导航、授时服务能力。利用小型无人机搭载低成本北斗/GPS芯片,设计并实现软硬件系统。通过实时回传的观测数据,采用GPS、北斗以及北斗/GPS组合三种定位模式,进行实时单点定位,并对各模式下的可见卫星数、空间几何精度衰减因子和定位精度进行分析与评估。实验表明:无人机载北斗/GPS组合定位,平均PDOP值为1.4,可见卫星数达32,实现了较优的观测几何构型,历元利用率高。北斗/GPS组合模式与RTK接收机获取的坐标比较,在E、N、U方向上定位偏差分别达到2.5m、4.1m和2.4m。

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。

北斗、GPS与GLONASS组合定位算法

针对静止观测点的一次定位、多次定位及离散型运动观测点定位,提出"北斗"、GPS与GLONASS卫星导航系统权重系数组合定位算法.针对连续型运动观测点定位,与多目标规划组合定位算法,将该多目标规划转换为可直接求解的单目标二次规划.提出的权重系数组合定位算法与多目标规划组合定位算法均具备可调节性,既可借助GPS与GLONASS得到较为精确的定位坐标,又不依赖于GPS或GLONASS,在军事应用中具备一定的的实用性与保密性.

基于GPS/UWB组合定位技术研究

目前无论是在室内、还是室外环境下,对于定位的需求已经不仅仅只是粗略的轨迹、导航。在万物互联的时代,迫切需要能够快速、准确地获取移动中断的位置信息。高精准的定位技术在各个领域中广泛应用,而单单某一种定位技术来说存在定位精度问题,并不能满足在各种场景下的使用。针对这种问题,特提出组合定位技术,将全球定位系统(Global positioning system,GPS)和超宽带定位技术(Ultra wide band,UWB)进行结合,得到的组合定位技术定位精度更高,且能够满足多种场景下的定位问题,使得定位功能更加准确可靠。

北斗/GPS组合系统精密单点定位算法研究

在利用多系统组合定位导航时,由于各个系统之间存在的系统间时钟差而导致的待估参数增多,计算复杂高。针对以上问题,本文提出一种改进的组合北斗/GPS精密单点定位算法,该算法利用传统的精密单点定位的算法求得系统间时钟差、对流层延迟和接收机的硬件延迟,将它们作为改进算法的先验信息,从而减少GNSS定位解算时的待估参数个数,大大减少计算量。仿真结果表明:在可见卫星数目较少的情况下,改进算法能够有效的提高定位精度及效率。