GPS/GLONASS定位系统融合的坐标转换研究

GPS和GLONASS卫星定位系统分别采用WGS-84和PZ-90坐标系。为统一两种卫星定位成果,欧、美、俄于20世纪90年代各自求出两坐标系之间的转换参数。目前三种参数尚未统一,对GPS/GLONASS联合定位造成较大影响。本文针对国外介绍PZ-90和WGS-84坐标系相互转换时常用的转换模型及三种不同转换参数进行比较分析。分别选用地面GPS参考站坐标和GLONASS卫星轨道坐标,用三种坐标转换参数进行转换,对转换结果差异及其对单点定位和相对定位精度造成的影响进行全面分析比较,得出一些有益结论。     

GPS/INS紧组合导航姿态计算方法选取分析

基于GPS/INS紧组合模式, 研究了方向余弦算法和四元数算法的解算过程, 并通过模拟数据试验, 分析了它们在姿态解算过程中对姿态漂移误差的影响。通过对比可以得出, 四元数法在相同模拟环境和相同解算阶数下, 其姿态解算精度要优于方向余弦算法, 且所用参数和约束方程均少于方向余弦算法。     

GPS卫星轨道数值积分与广播星历及IGS精密星历的比较

本文采用作者自编的SPPORB IT程序,对GPS卫星轨道的运动方程进行Adam s数值积分求解,同时利用广播星历计算卫星轨道坐标,然后将两者结果同IGS精密星历提供的卫星坐标进行比较,并探讨其轨道误差,计算结果显示广播星历与精密星历差值在2m左右,而数值积分与精密星历的差值在2 cm左右,进一步的分析表明前者误差较大是没有考虑卫星所受的太阳光压、日月引力等影响,而后者考虑了这些影响。鉴于IGS提供的是地固系坐标,而本文数值积分是在惯性系坐标系下进行的,因此本文还举例对惯性坐标系和地固系之间的坐标转换进行了描述。最后,通过实例说明SPPORB IT程序的稳定性以及Adam s数值积分方法的有效性。     

利用网络工程基准网点建立我国新的基于GPS的测量控制点方法与精度分析

讨论用GPS手段，建立满足除需要毫米级精度的动力学研究外的各种大地测量和工程测量要求的控制点，以克服传统控制测量的弊端，通过对各种不同观测距离的GPS观测数据、不同星历、不同软件的试算结果分析，最后给用户提供实用的，可用于不同目的、要求达到不同精度的控制点时，建议采用的星历、软件和方法。     

CORS站数据解算中对流层映射函数影响分析

针对不同对流层映射函数对CORS站数据解算的影响,为获知适用于我国东北部地区的对流层延迟解算策略,就CORS站数据解算中所使用的对流层映射函数进行比较分析。结论:随着卫星高度截止角的增大,NMF映射函数下NRMS值逐渐优于GMF和VMF1下的NRMS值。处理数据量大的CORS站数据,GMF映射函数具有最佳的改正效果,对我国北斗导航定位系统应用映射函数具有参考价值。     

双差精密定轨中地面站的选取方法

针对目前全球的地面测站数量多、测站观测数据质量参差不齐及测站地理分布不均的问题,总结了一种测站选取方法。利用该方法编制的测站选取软件对IGS站进行了选择,并根据选得的测站设计了几种定轨试验。结果显示,利用由本文的测站选取方法得到的70个基准站进行定轨时,得到的卫星位置与IGS精密星历在径向、切向、法向偏差均方根分别为1.11、2.19、1.72cm。验证了本文选站软件的可靠性,避免了选站过程中过多的人为因素,并且在保障精度的前提下提高了定轨效率。     

GPS周解坐标时间序列粗差剔除的策略分析

针对地震、地质构造活动或测站更换接收机或天线等原因导致时间序列中存在粗差的问题,该文通过对站点位置的时间序列的研究分析,可以获取板块运动规律、地球震荡周期变化等信息,这对维护和更新地球参考框架,探究和揭示大地构造变形运动过程、动力学机制及地震活动等相关科学问题具有十分重要的意义。对全球分布的34个IGS站周解坐标时间序列,分别采用3RMS准则和IQR准则进行粗差的剔除,得出低高纬度更适合3RMS准则,中纬度比较适合同时应用两准则结论,为后续研究提供了良好的数据基础。     

基于时空系统统一的北斗与GPS融合定位

我国的北斗卫星导航定位系统目前已经发射9颗“北斗”卫星,北斗区域卫星导航系统的基本系统已建设完成,正开展星地联调和测试评估工作,已经具备我国范围内的初步三维定位导航能力。本文研究了Beidou和GPS的时间系统/坐标系统的统一、卫星广播星历与卫星位置计算,以及二者的高精度定位算法,并实现了Beidou和GPS载波相位的数据融合和高精度联合定位,最后通过2011年9月29日的实测数据和处理结果证明了本文方法的正确性,同时为北斗二号系统的调试提供相关试验与结果。     

新太阳光压模型在GNSS定轨中的应用

太阳光压摄动是影响卫星定轨中重要的误差源,在GNSS导航卫星精密定轨过程中使用最为广泛的光压模型为ECOM模型。为了探究几种ECOM模型及其适用性,该文以超快速星历为起算轨道,分析对比经典ECOM-1模型与最新13参数ECOMC模型对GPS/BDS卫星轨道的影响。结果显示:相较于ECOM-1模型,ECOMC模型在GPS定轨中精度有所提升,特别体现在径向精度提升,单天与三天弧段在径向的解算精度分别提升了12.73%和24.74%;在BDS定轨中,采用ECOMC模型,部分GEO卫星在径向方向单天精度有12.38%的提升,而对于IGSO与MEO卫星二者精度差异不大;分析可得,由于星体结构不对称引起卫星在沿太阳-卫星方向作用的偶数阶短周期谐波扰动,引入卫星-太阳方向偶数阶项的参数估计可提升卫星径向精度。     

冰后回弹对全球及中国参考框架的影响分析

文章利用ICE-5G模型发布的最新预报值,计算分析了冰后回弹对全球和中国区域的影响,发现冰后回弹不仅会引起垂直方向的地壳运动,而且还会引起水平方向的地壳运动,但是水平方向的量级要明显小于垂直方向.全球范围内最大回弹区域位于加拿大,大约为16mm/a,而由冰后回弹所引起的地壳水平方向运动达3mm/a.这个回弹量级对于维持毫米级ITRF的稳定所造成的影响是不容忽视的.中国范围内回弹值大概在0～0.7mm/a,这个量级对于参考框架的影响基本可以忽略.