关于GPS/GLONASS多星系接收机特点及精度的探讨

本文基于笔者在双星GPS操作系统中的相关工作经验,以GPS/GLONASS多星系接收机的特点及精度分析为研究对象,深度探讨了GPS及GPS/GLONASS多星系可见卫星数及定位精度优势,论文首先分析了GPS与GLONASS系统在总体性能上的差异,进而分析了GPS/GLONASS多星系接收机的特点,在此基础上,笔者根据试验,探讨了不同截止高度角下的GPS及GPS/GLONASS多星系接收的可见卫星数和GDOP值,分析了不同地区GPS及GPS/GLONASS多星系DPO值及可见星数,结果证明了GPS/GLONASS多星系的优势,最后分析了GPS/GLONASS多星系的应用前景。     

基于STK的GLONASS系统与GPS系统DOP值的仿真分析

通过STK软件中的卫星数据库模拟了GLONASS卫星星座,根据GPS卫星的设计参数设计卫星星座。对GPS、GLO-NASS、GPS/GLONASS组合的卫星可见数与GDOP值在昆明地区进行了比较,并给出了相应结果。     

GPS/GLONASS组合定位时间系统同步偏差

为研究GPS/GOLNASS组合定位中两个不同时间系统转换到UTC时间系统后存在微小的同步偏差问题,采用方差分量估计的方法解算GPS/GLONASS组合定位系统中不同时间系统的同步偏差,并进行实例计算与分析.研究结果表明:GPS/GLONASS组合定位的精度要优于GPS单系统,GPS与GLONASS的时间系统(各自转换为UTC时间)存在190～270 ns的系统偏差,且使用不同接收机观测的数据进行计算所得到的系统偏差存在一定的差异.     

GPS/GLONASS组合定位导航技术的测试

GPS/GLONASS组合定位导航技术就是将这两个系统结合在一起,它可以充分发挥两个系统各自优势,一方面大大增加了可见卫星数,在一定程度上改善了精度,从而解决了目前GPS系统或其他单系统定位导航应用中的部分难题,可以提供更加稳定可靠的定位导航服务.通过实际跑车实验对GPS/GLONASS组合定位导航技术进行了测试,验证了其优势.     

基于单频伪距、伪距率GPS/INS紧组合导航系统

单频单系统型接收机的造价成本较低,为了迎合低成本的需求,并且解决在城市环境下因高楼大树遮挡导致全球卫星导航系统可见卫星数不足而无法定位的情况,本文设计了基于单频伪距、伪距率GPS/INS紧组合导航系统,详细推导了该组合导航系统的模型,并通过实验验证了当可见卫星数充足时,该系统的精度较高;当可见卫星数不足4颗时,该组合导航系统仍然可以有效的定位导航,满足一定的导航精度需求。     

全球定位系统/北斗双系统定位优势的验证与分析

为了验证与分析全球定位系统（GPS）与北斗卫星导航系统联合定位相较于GPS单系统定位在亚太地区的优势,利用GPS/北斗双频双模接收机开展不同模式下的动/静态单点定位实验和实时动态差分法（RTK）实验,并通过对实测数据的分析,给出了北斗导航卫星对GPS单系统定位的影响.结果表明,GPS/北斗双系统卫星观测相对于GPS单系统在卫星可视数量、卫星对于测站的几何分布、扩大连续运行参考站系统（CORS）网的作用范围等方面有很大的优势,而且双系统组合定位算法有效地提高了接收机的定位性能.     

GPS\GLONASS组合导航系统的研究

文中介绍了GPS\GLONASS组合导航系统的工作原理;给出了GPS\GLONASS组合定位的算法及时间系统和坐标系统的转换模型;通过实际的跑车试验验证,GPS\GLONASS组合定位的实时性好、精度高,具有较好的工程应用价值。     

基于单频伪距、伪距率全球定位系统/惯性导航系统紧组合导航系统

单频单系统型接收机的造价成本较低。为了迎合低成本的需求,并且解决在城市环境下因高楼大树遮挡导致全球卫星导航系统可见卫星数不足而无法定位的情况,设计了基于单频伪距、伪距率GPS/INS紧组合导航系统;详细推导了该组合导航系统的模型,并通过实验验证了当可见卫星数充足时,该系统的精度较高;当可见卫星数不足4颗时,该组合导航系统仍然可以有效的定位导航,满足一定的导航精度需求。     

BDS、GPS及其组合系统伪距单点定位精度分析

为研究北斗卫星导航系统(BDS)和BDS/GPS组合系统的定位性能,根据实测数据对比分析了GPS、BDS及BDS/GPS组合系统的可见卫星数、空间位置精度因子(PDOP)和伪距定位结果,以及BDS地球静止轨道(GEO)和中圆轨道/倾斜轨道(MEO/IGSO)卫星的定位结果;针对BDS与GPS观测值之间的精度差异,分别采用等权模型、高度角模型和Helmert模型研究组合系统的最优随机模型。研究表明:组合系统卫星的空间几何分布优于单系统;BDS定位的平面精度低于GPS,高程精度高于GPS,而BDS/GPS组合系统平面和三维精度高于单个系统;Helmert验后估计模型能够提高BDS/GPS组合定位的高程和三维定位精度。     

对无线应用中GPS接收机的优化分析

本文介绍了GPS接收机的概念,分析了直接将无源天线集成至GPS系统对系统性能的影响问题,描述了GPS接收机中,由系统间或系统内隔离不足对载噪比的影响,同时对GPS接收机灵敏度、动态范围和干扰及抗干扰技术进行了分析。     

双星导航定位系统组合应用

世界各种导航定位系统已发展成熟,但其组合导航应用还在不断完善。本文着重介绍我国的双星导航定位系统分别与伪卫星、GPS／GLONASS和INS系统的组合导航应用方法。     

GPS软件接收机信号处理算法

为了在通用处理器上实现GPS软件接收机功能,提出了一套适用于GPS软件接收机的信号处理算法。考虑到GPS软件接收机与传统的GPS接收机的信号处理算法在捕获、跟踪、观测量提取等诸多方面的不同,该算法以本地预存的载波表与码表来产生跟踪中需要的本地载波与伪码,增加了软件接收机的信号处理效率。基于该算法,在M ATLAB平台上实现了一个非实时的GPS软件接收机,并利用实际卫星信号进行了测试。测试结果表明,其定位结果的误差标准差为6.3m。该研究为实时GPS软件接收机的实现打下了基础。     

GPS转发欺骗式干扰时延分析

在GPS转发欺骗式干扰中,转发时延是一项关键技术,当转发时延不合理时,会使接收机钟差改变,容易被识别,降低欺骗干扰的成功率。利用GPS伪距定位原理,推导了转发时延的算法,并针对不同的计算结果分析其对接收机钟差的影响。得出的结论为:当被转发卫星到转发器的距离与转发器到真实点距离之和不大于被转发卫星到虚拟点的距离时,干扰不会对接收机钟差产生影响，否则会影响接收机的钟差。从这个角度出发,对GPS转发欺骗式干扰源的部署位置做了分析，当转发器位于被转发卫星和真实点的连线上,可以使不对接收机钟差产生影响的虚拟点的选择范围最大。     

GNSS信号兼容捕获算法

目前卫星导航定位系统正在从单一的GPS时代向多星座并存的GNSS时代转移,多星座兼容的卫星导航接收机将会成为未来接收机产品的主流.常用的伪码频域和时域捕获算法,虽可以实现特定系统的伪码信号的快速捕获,但对于处理多个系统、多种调制方式、不同码长的卫星信号而言,尚存在一定的局限性.本文将提出一种应用于GNSS兼容接收机的通用信号快速捕获方法.经实际测试表明,该算法实现了兼容捕获GPS,GLONASS,Galileo和COMPASS等GNSS信号,可以对不同类型的卫星导航信号进行快速捕获,具备较高的实用价值.     

全球卫星导航系统的发展现状

GPS现代化计划提出了更新星座和地面系统、增加第三民用信号L5、增加卫星间的数据通道、发射BlockⅢ(GPSⅢ)卫星等措施,GLONASS正在逐步实施补星和现代化计划,GALILEO可望提供六项更优的服务。分析了全球导航定位系统的发展与应用状况,讨论了导航定位信息的融合情况与应用前景。     

消除多径干扰在列车定位的研究

GPS用于列车定位时,接收机需快速捕获其视野范围内的卫星。接收机在多径效应和遮挡严重的情况下无法精确和快速的定位。本文提出一种分析接收机与周围障碍物位置关系来确定接收机直视范围内的定位卫星数量的辅助方法,通过此方法可以排除发生多径效应的卫星信号、减小定位误差、提高定位精度。     

基于时钟偏差模型的GPS不完整星座定位方法

为使GPS接收机在卫星星座不完整情况下仍能定位,提出采用接收机时钟偏差模型辅助接收机定位的方法.将模型预测的时钟偏差引入伪距线性化定位解算方程中,保证了在GPS星座不完整时仍能给出接收机的位置.基于GPS实测数据的验证分析表明,该方法的定位精度在标准误差范围内.同时,该方法具有计算简单、有效可行的特点,可以方便地嵌入到GPS接收机中.     

手持GPS在矿区地质勘查工作中的应用及误差分析

为提高手持GPS接收机在矿区地质测量中的点位定位精度,在已知测量控制点上进行校正参数测定,在点上要求搜索到4颗以上卫星信号,定位时间5 min以上。利用矿区测量已知点与手持GPS接收机测量点坐标进行对比,经参数校准后,手持式GPS接收机单点定位精度优于±5 m,可满足矿区1∶2 000及1∶10 000等大中比例尺矿区地质测量及工程点位定位的精度要求。     

GPS接收机载波同步环路的研究

GPS全球定位系统是由美国研制的,利用卫星进行导航定位的系统,已经得到了广泛的应用.GPS接收机的用途就是实现定位功能.GPS接收机对GPS信号中的载波信号进行捕获和跟踪是导航定位的基础.为此,本文对GPS接收机捕获和跟踪载波信号进行研究,采用COSTAS环来实现载波的捕获与跟踪.并在MATLAB环境下进行仿真验证,来检验捕获和跟踪GPS信号载波的能力.     

GLONASS系统时间测量的原理与技术

这篇文章介绍了GLONASS系统的组成及时间测量的方法,与GPS系统进行比较,提出了影响GLONASS系统的因素。