GPS—OEM卫星定位系统的电文格式及伪距观测量

本文是作者对美国ＭＡＧＥＬＬＡＮ公司出品的ＧＰＳ－ＯＥＭ板所作的二次开发工作的一部分。文中介绍了ＧＰＳ－ＯＥＭ卫星定位系统的组成、星历和历书电文格式、伪距观测量的获取方法，这些观测信息对研究ＧＰＳ定位及其在组合导航中的应用是非常有用的。     

差分GPS定位

本文简要介绍了差分ＧＰＳ定位技术出现的背景，扼要阐明了四类差分ＧＰＳ的定位原因：位置差分，伪距差分，相位平滑伪距差分，载波相位差分。     

变量空间投影方法在GPS导航定位中的应用

提出了应用于加性线性分量的变量投影方法，将该方法应用于ＧＰＳ导航定位中，证明基于伪距估计的平方定位与基于伪距差的平方定位是等效的。     

伪距率伪距双差GPS／IMU组合导航系统研究

采用伪距和伪距率的ＧＰＳ／ＩＮＳ组合，由于卫星历误差，传播误差，仪器误差及人为干扰（ＳＡ）等因素的存在，使组合系统精度不可避免地受到严重影响，本文提出采用距率双差和伪距双差为观测向量的组合方法，并推导了系统的观测方程，采用低成本ＩＭＵ和ＧＰＳ组合的实验结果表明，这种方法可有效地消除上述主要误差的影响，组合系统的姿态速度位置精度分别小于０．１１°，０．１ｍ／ｓ，０．３ｍ（ＲＭＳ）。     

局域增强系统差分定位方法

局域增强系统由地面子系统和机载子系统两部分组成。地面子系统计算卫星的伪距校正量等差分数据，并将这些数据发送给机载子系统。机载子系统利用这些差分数据，精确地完成位置的解算，达到改善定位精度的目的。本文描述了在局域增强系统中进行伪距差分定位的方法。     

面向紧耦合导航的伪距/伪距率高精度快速算法

INS/GPS紧耦合导航中将卫星伪距、伪距率作为观测量,而伪距、伪距率中的误差影响了组合导航系统的输出精度,其运算量大,制约了紧耦合导航系统数据率的提高。文中通过实测数据探讨了紧耦合导航中伪距、伪距率的误差来源,并使用相对伪距、伪距率消除其中的接收机误差项。在此基础上提出利用Hermit分段3次插值法实现对卫星位置的快速解算,得到一种面向紧耦合导航的伪距、伪距率高精度快速估计算法。实验结果表明,该算法有效提高了伪距、伪距率的计算精度与速度。     

北斗/罗兰组合导航系统中伪距导航定位解算新算法研究

为提高北斗／罗兰组合导航系统伪距导航定位解算的精度和改善对动态目标的实时跟踪,本文提出了一种新方法,采用镜像映射法解具有病态的矛盾方程组以提高精度,以及将伪距导航定位解算方程模型转换为具有贯序输入输出数据的系统辨识模型,然后用递推最小二乘法,对所求的北斗／罗兰组合导航系统伪距导航定位信息一接收机的三维位置参数和时钟误差参数进行动态快速实时估计。     

BDS/GPS伪距单点定位的精度对比分析

本文主要介绍了 BDS/GPS 伪距单点定位的数学模型和算法分析，然后对 BDS/GPS 接收机接收到的单点定位的数据进行仿真实验分析。通过比较 BDS 与 GPS 在同一时段内 X、Y、 Z 三个方向上的 RMS 值，PDOP 值以及可见卫星数的变化，来比较 BDS/GPS 的伪距单点定位的性能。实验结果表明：北斗与 GPS 伪距单点定位性能相差不大，GPS 的 PDOP 值约为 1.8，BDS 的 PDOP 值约为 2.5，GPS 的 RMS 定位精度在 4m 以内，北斗的 RMS 定位精度优于 9m。     

区域大气增强伪距单点定位算法及性能验证

传统的伪距单点定位模型,受限于模型噪声、轨道钟差精度和大气误差修正精度等因素,难以获得高精度的定位结果,已经无法满足现代化应用场景的需求。提出了一种区域大气增强的伪距单点定位方法,能够显著改善伪距单点定位的定位性能。算法采用精密轨道钟差产品削弱卫星轨道钟差误差,使用区域大气参数削弱对流层电离层误差,采用双频非组合模型降低观测模型噪声。实测数据的验证结果表明,区域大气增强伪距单点定位方法的定位精度均方根(RMS)在水平方向优于0.2 m,高程方向优于0.25 m,定位精度的提升非常显著,同时亚米级的伪距单点定位精度在实际工程应用中也具备重要的参考价值。     

短/超短基线条件下接收机伪距测量一致性评估方法

随着我国 BD-3 系统建设的有序推进，地面站接收机测量性能成为影响导航系统服务性能的重要因素之一。本文针对地面站接收机及天线实际安装情况，提出了一种短/超短基线条件下接收机伪距测量一致性评估方法，解决了实际安装条件下不同型号接收机伪距测量一致性评估问题。以某地面站实测数据为例，对 A、B、C 三种不同型号接收机数据进行处理，得到相应结论，为接收机测距性能优化升级提出参考。     

GPS伪距双差相对定位技术试验研究

通过差分技术能够消除 GPS 伪距中大部分公共误差，同时能够较为准确的计算出基线两端的 GPS 接收机间的相对位置关系。本文介绍了基于 GPS 伪距双差的相对定位方法，在此基础上开展了 GPS 伪距差分相对定位试验分析，比较了单频伪距双差与窄巷伪距双差的相对定位精度。试验表明，窄巷伪距双差相对定位具有更高的相对定位精度。     

基于单差正交模型的GNSS伪距差分定位技术

全球卫星导航(Global Navigation Satellite System,GNSS)的伪距差分定位由于不需要解算整周模糊度,即使是在载波差分定位技术广泛应用在高精度差分定位的当代,伪距差分定位在辅助载波差分定位等方面依旧具有研究的意义。本文介绍了一种基于单差正交模型的伪距差分定位技术。它可以避免双差伪距所带来的观测量强相关和对参考卫星过分依赖的缺点,同时消除钟差项的影响。实验结果表明,码差分在动态定位时可以实现分米级的定位精度,可以用于辅助载波差分定位的快速解算。     

GPS接收机系统噪声

在无线电通信和导航系统中，噪声源是多种多样的：设备本身，其它电子设备如无线电发射机以及自然界来自地球和地球以外的噪声等。自然界的噪声源沉淀决定了一部接收机的最小可观测度，也就是说当接收机工作在人为噪声源的开放环境中时其有用信号的强度，这些噪声源在决定接收机的性能方面是很重要的。本文首先分析噪声源及其噪声大小的确定，然后再讨论噪声对ＧＰＳ接收机的伪距和载波相位观测值的影响。     

增强罗兰伪距定位方法研究

在罗兰C授时系统中,利用授时电文信息,可测量并计算出接收点到各发射台的伪距,建立伪距方程求解用户位置和钟差。本文主要论述了增强罗兰伪距测量和伪距定位解算方法。     

GPS伪距导航定位解算新算法研究

为提高全球卫星定位系统(GPS)中伪距导航定位解算的精度和改善对动态目标的实时跟踪,文中提出了一种新方法,采用镜像映射法解具有病态的矛盾方程组以提高精度,以及将伪距导航定位解算方程模型转换为具有贯序输入输出数据的系统辩识模型,然后用递推最小二乘法,对所求的GPS伪距导航定位信息──接收机的三维位置参数和时钟误差参数进行动态快速实时估计.     

浅析卫星导航接收机中的码伪距差分技术

简要论述了码伪距差分技术在卫星导航接收机中的优点，详细论述了码伪距差分定位算法模型，将码伪距差分定位与单点定位进行对比仿真，明显提高了卫星导航接收机的定位精度。     

基于不同伪距初值下的RTK定位误差精度分析

为了验证不同伪距初值情况下对 RTK 定位精度的影响,本文基于长期连续的地面卫导接收机实测数据,采用原始伪距、载波相位平滑伪距以及频繁重置(固定时长 100s)载波平滑伪距三种伪距初值分别运用 RTK 浮点解以及 RTK 固定解进行定位,并将以上各种情况下的定位精度进行统计分析,并得出相应结论,即伪距初值采用载波相位平滑伪距进行 RTK 定位解算, 相比较其他两种伪距初值选取能够达到较高的定位精度和成功率。     

GPS双频接收机单点定位算法研究

为了提高单点定位的精度,利用GPS双频接收机接收到的双频码伪距和相位伪距测量值进行组合,消除了卫星钟差、接收机钟差、电离层延迟和对流层延迟等误差因素,求出了双频的整周模糊度,并对周跳进行了探测和修复,应用消除了电离层效应的相位伪距值对码伪距进行了平滑,得到了更高精度的伪距值,进而求出接收机坐标.最后,进行了实例分析,理论值与测站的标准坐标值进行了比较,精度较高,并且具有很好的稳定性.     

GNSS接收机的伪距平滑技术研究

伪距测量是GNSS接收机的关键技术,对导航定位的精度具有重要影响。为了提高伪距测量的精度,主要从不同的角度详细研究了2种伪距平滑技术:载波相位平滑伪距算法、基于自适应卡尔曼滤波的伪距平滑算法,阐述了2种算法的原理和使用方法;并将其应用于工程实践,给出了试验数据和曲线。试验结果表明,该2种算法各有优点,均可以很好地提高伪距测量的精度,对GNSS接收机的精确定位和导航具有一定的现实意义。     

基于数字电视地面广播网的无线定位系统

无线电定位系统的基本功能是收集在一定地理区域内的无线电信息,根据接收信号强度、到达时间、到达时间差或者到达角度等参量,计算得出待测目标位置信息的估计。随着对移动定位和基于位置的服务的需求增多,使得无线电定位技术得到更多的关注。由于数字电视(DTV)信号具有较强的抗多径干扰能力,同时具备较好的发射站分布,且发射站位置不变,不必像基于卫星定位的情况进行频繁更新,使得基于DTV信号的无线定位成为研究新热点。文章在分析使用数字电视广播网进行无线定位的必要性和可行性的基础上,介绍了DTV无线定位的伪距测量模型、定位方法和定位流程,并指出了有待进一步深入研究的方面。