基站坐标偏差对小范围PPK定位影响的研究

针对基站坐标偏差对后处理动态定位(PPK)影响的问题,利用多模全球卫星导航系统(GNSS)实验跟踪网(MGEX)JFNG站和WUH2站实测数据,对基站坐标X、Y、Z分量分别及同时加入-30~30 m偏差,探究基站坐标偏差对PPK定位精度的影响。结果表明:基站坐标无偏差引入时,使用全球定位系统(GPS)和北斗卫星导航系统(BDS)双频观测量,可实现厘米级的PPK定位精度。此外,基站坐标在单个坐标分量引入-10~10 m偏差时,其偏差主要影响该分量的PPK定位精度,对其他分量的PPK定位精度几乎不产生影响。当基站坐标引入的偏差大于30m或小于-30m时,PPK定位误差分布趋于离散,其PPK定位不再可靠。

GNSS导航型接收机动态单点定位性能对比测试方法

为改善接收机自身定位性能,提高市场竞争力,全球导航卫星系统(GNSS)导航型接收机研制过程中需进行大量的定位测试和对比分析。动态情况下,接收机运动轨迹和实际接收的卫星信号质量实时变化,因此,传统的信号模拟器仿真测试方法不足以真实地反映接收机的定位性能。为反映各接收机的实际动态单点定位性能并能进行接收机对比研究,设计了一种动态单点定位性能对比测试方法,以轿车为移动载体在实际信号和真实环境中进行了验证试验。试验结果表明该方法可从观测数据质量和单点定位精度两方面实现三种导航型接收机的动态单点定位测试和定位性能对比。

亚太地区BDS-3/GNSS组合系统单频单点定位性能分析

针对北斗三号卫星导航系统(BDS-3)向全球提供定位、导航和授时(PNT)服务后的定位性能评估问题,基于MGEX(Multi-GNSS Experiment)WHU2站7天实测数据,从可视卫星数、几何精度衰减因子(GDOP)、定位精度、定位成功率和伪距残差方面分析了BDS-3及BDS/GNSS组合伪距单点定位(SPP)性能.结果表明:在亚太地区,BDS-3具有比美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo更优的SPP性能,其水平、垂直和三维精度分别为1.19m、2.34m、2.38 m,三维精度比北斗二号卫星导航系统(BDS-2)、GPS、GLONASS和Galileo的SPP精度分别提升了54.8%、27.2%、86.4%和1.2%.此外,BDS/GPS/Galileo组合能获得最优的SPP精度,其水平、垂直和三维精度分别为0.96 m、1.66 m、1.77 m,相较于BDS-2/BDS-3 SPP分别提升了18.6%、19.4%和17.3%.

新工科背景下“GNSS原理与应用”课程实验教学改革探索

“GNSS原理与应用”是测绘类专业的学科基础课程,其实验教学是培养学生创新能力的关键环节。在新工科建设背景下,针对现行“GNSS原理与应用”课程实验教学存在的问题,将科研成果融入实验教学,更新实验内容、改进实验教学方法、健全实验考核评价方式,旨在探索高素质创新型工程技术人才培养途径。教学实践表明:所设计的实验教学体系能够提高学生的自主学习能力、团队协作能力和创新应用能力。

对流层天顶延迟改正模型对精密单点定位的影响

针对不同对流层延迟改正模型对精密单点定位(PPP)性能影响不同的问题,利用多模全球卫星导航系统(GNSS)实验网(MGEX)8个测站的实测数据,从高程和季节方面对比分析了不同对流层延迟改正模型时PPP的定位性能。实验结果表明:采用Saastamoinen模型改正对流层延迟误差时,PPP性能受海拔和季节因素影响,高海拔和春秋季节时的PPP性能优于低海拔和夏冬季节。用天顶对流层延迟(ZTD)参数估计模型改正对流层延迟误差时,PPP性能受高程和季节因素影响较小,可获得5 cm左右的PPP精度且收敛时间优于30 min。相较于采用Saastamoinen模型改正时20 cm左右的PPP精度和超过60 min的收敛时间,采用ZTD参数估计模型时PPP的精度和收敛速度分别提升了66%和61%。

低成本单频接收机静态相对定位测试与精度评估

标准检定场测定全球卫星导航系统(GNSS)接收机相对定位精度存在测试数据获取不便、测试成本高等问题。为方便对研发过程中低成本GNSS接收机静态相对定位精度进行测试与评估,设计了GNSS接收机静态相对定位精度测试实验,对超短基线和短基线情况下低成本接收机的相对定位精度进行了测试和评估。测试结果表明:5 m基线情况下,低成本GNSS接收机全球定位系统(GPS)与北斗卫星导航系统(BDS)组合的单频相对定位水平和垂直精度分别为2.1、4.1 mm;4600 m基线情况下,相应的水平和垂直精度分别为5.2、6.5 mm。即在小范围内,基于低成本GNSS接收机的静态相对定位精度可达毫米级。

不同测量型接收机观测数据质量对比分析

针对不同全球定位系统(GNSS)测量型接收机观测数据质量差异问题,基于国内外5款GNSS测量型接收机的实测数据,从数据完整率、载噪比、多路径误差和周跳比指标对各接收机观测数据质量进行评估。实验结果表明:综合数据完整率、载噪比和周跳比看,JAVAD TRE_3接收机数据质量优于TRIMBLE NETR9、SEPT POLARX5和LEICA GR30三款接收机。此外,国产司南T300接收机在BDS系统卫星信号处理及北斗信号多路径误差处理方面较其他四款接收机有一定优势。

单点定位中一种载波相位平滑伪距方法

针对伪距单点定位精度低,定位结果发散等问题,该文提出一种基于卫星高度角的卡尔曼滤波相位平滑伪距方法。基于该方法利用载波相位信息对C/A码伪距进行平滑,并用最小二乘法求解用户位置。通过实测的静态和动态数据验证了该方法的可行性。结果表明:和最小二乘法比,该方法定位结果更加平滑,一定程度上提高了伪距单点定位精度。其中,静态定位水平精度提升了20.7%,垂直精度提升了15.7%,三维精度提升了16.8%;动态定位水平精度提升了27.8%,垂直精度提升了20.8%,三维精度提升了21.2%。