复杂环境下的GPS/BDS/GLONASS结合的单频RTK定位性能研究

为考察GPS/BDS/GLONASS结合的单频RTK定位模式在复杂城市环境下的定位优势,该文在香港采集一个参考站和7个流动站的GNSS数据,通过LAMBDA模糊度搜索方法和R-ratio检验得到单系统、双系统、多系统GNSS单频RTK的定位精度,分析在复杂观测环境下不同系统单频RTK定位性能.结果表明：1)在良好的观测条件下,多系统定位精度最高,双系统次之,单系统最差,都能达到厘米级的定位精度;2)在复杂环境下,部分单系统单频RTK很难实现双差定位,总体上双系统比单系统定位精度高,GLONAS＋BDS的定位精度最差,但都难以实现高精度定位;3)多系统单频RTK可定位精度最高,可用于高精度的城市导航定位;4)观测环境与GNSS单频RTK定位精度具有明显的相关性.     

GNSS基线成果可靠性分析与研究

GNSS测量是用接收机与天线组成的测量系统,接收GNSS卫星信号实现空间定位的高新测量技术,它为定位测量提供了一种崭新的手段。一般而言,GNSS具有全天后作业,观测简便,布网自由(无须站间通视),观测与数据处理自动化程度高,同时提供三维坐标,定位精度高等共性特点。该文从实际出发,根据我院多年来使用GNSS测量技术的经验,探讨GNSS测量技术在施工测量控制网中的应用。     

相位实时差分技术应用于飞行器交会对接研究

空间飞行器交会对接需要实时高精度地确定两飞行器的相对位置.应用GNSS引导两飞行器交会对接,是GNSS差分原理的一种特殊应用.星载接收机提供的载波相位观测值是高精度定位的基础,但是如何实时可靠地固定相位模糊度仍然是关键技术,提出了一种有效的模糊度实时解算算法,即在宽巷组合的基础上附加选权约束来固定两种不同波长的宽巷模糊度,然后依据组合法直接求解L1和L2相位模糊度整数解.实验结果显示,应用该算法进行模糊度单历元实时解算时,15km以内的短基线,解算成功率大于99%,能满足实时交会对接定位精度的要求.为了验证该算法在空间飞行器对接中的应用,采用仿真的方法模拟了两飞行器逼近和离开的过程,模拟并实时输出星载GNSS观测量.进而应用新算法实时估计两飞行器间相对位置,精度达到厘米级水平.我们的研究不但能进一步完善GNSS相位模糊度解算理论与方法,也可促进GNSS在航空飞行器编队飞行和交会对接等相关领域的应用.     

煤矿单基站CORS系统建设及应用

为便于快速获取兖矿集团本部所辖矿区范围内的各类地表形变信息,借助GNSS、计算机、无线通信、网络等先进技术,进行了煤矿单基站CORS系统的建设。以已知控制点观测、铁路桥沉降观测、村庄沉降观测为范倒,进行了基于单基站CORS系统妁实时动态定位（RTK）应用测试,通过与传统测量数据的精度对比,验证了CORS系统在矿区地表形变测量中应用的可行性及有效性。     

关于提高GPS RTK测量精度的几个关键技术分析

GPS RTK技术以其实时、高效的优点,已在测绘领域得到了广泛的应用。但是,在实际测量中,要想获得高精度的GPS RTK观测结果,需要满足必要的测量条件,作业时如果操作失误或某些技术问题处理不当,都将给测量结果带来严重的影响。本文介绍了GPS RTK的技术特点,并探讨了提高GPS RTK测量精度的几个关键技术。     

面向城市测量的低成本高精度GNSS静态测量系统设计与实现

随着科学技术的发展,测量工具和测量手段也发生了变化,其中测量型GNSS呈现价格降低、体积缩小的趋势。目前市场上一整套商用GNSS测量系统的价格从几万到几十万不等,且地面基站和移动站体积大、携带不方便等原因,使得商用GNSS测量系统的使用人群仅限于部分专业测量人员,难以在大众市场普及。当今众多领域如无人机、机器制导、精密农业等对高精度定位需求的增加,又促使GNSS测量系统向低成本、高精度、小型化、轻型化发展。该文对U-BLOX的LEA-6T和NEO-M8T两款低成本OEM型GNSS接收机进行不同基线、不同时段下的静态观测,测试结果和精度分析表明这两台低成本GNSS测量系统能够达到厘米级定位精度,满足测量工作和GIS应用的需求。试验证明使用此低成本测量系统能降低测量任务的经济成本,是测量级GNSS接收机中经济适用的选择。     

基于北斗三号DGNSS/RDSS/INS的高性能轻量级导弹编队基线测量方法

在导弹编队基线测量是导弹集群攻击的前提下,针对导弹编队基线测量问题,提出了一种基于北斗三号DGNSS/RDSS/INS的高性能轻量级基线测量方法。以北斗RDSS区域短报文作为编队数传链路,基于北斗三号DGNSS/INS建立伪距单差观测模型,在GNSS信号连续正常或信号中断情况下,进行DGNSS与INS组合导航实现稳定的基线测量输出。仿真结果表明:在GNSS信号连续正常的观测历元中,DGNSS/INS组合导航可以实现稳定的基线测量输出。在GNSS信号中断20 s以内,DGNSS/INS组合导航在东向(E)、北向(N)的基线测量误差小于2.5 m(1σ),天向(U)的基线测量误差小于3.0 m(1σ)。与RTK 算法相比,伪距单差模型对算力的要求降低了70%~80%。     

非接触式及浅近切割式牛顿环装置的工作原理

提出并分析了两种与传统牛顿环装置不同的变形牛顿环装置的工作原理——非接触式牛顿环装置和浅近切割式牛顿环装置；给出了两种变形的牛顿环装置的理论推导公式，理论推导证明非接触式和浅近切割式牛顿环装置与传统牛顿环装置具有相同的干涉规律及测量公式；并给出了非接触式、浅近切割式及相切式牛顿环的统一的光程差，牛顿环半径及凸透镜曲率半径测量公式。     

GNSS技术在矿产勘查中的应用及可靠性分析——以广东省粤北矿产勘查区为例

将GNSS静态和动态测量技术用于广东省粤北矿产勘查,建立该矿产勘查区首级E级静态控制网,并对该控制网的精度进行分析。在首级控制网基础上,将GNSS RTK(动态测量)技术用于矿产勘查各阶段测量中,并对各阶段GNSS RTK测量精度进行了详细地测试和分析。通过对比分析,GNSS技术较传统测绘具有精度高、速度快、实时性强等优点,完全满足矿产勘查各阶段测量的精度要求,并可广泛应用于各类矿产勘查和开发的测绘需要。     

提高RTK测量精度的方法探讨

RTK是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,这些年来发展的比较快,应用的也非常广泛,比如说各种控制测量、地形测图、工程选线及工程放样等.它之所以被广泛应用与常规仪器比较,最大的优势是大大的提高了作业效率,怎样提高RTK作业精度呢?首先了解一下影响RTK精度的主要方面.     

一种基于边缘计算的RTK定位方法

实时动态载波相位差分(Real-Time kinematic,RTK)定位是一种基于载波相位观测值的实时动态定位技术,通过架设基准站并将基准站数据与流动站数据进行差分解算获取流动站的精确位置,从而得到比传统GPS定位更为精确的结果。本文提出了一种基于边缘计算的实时动态载波相位差分定位方法 E-RTK(Edge Real-Time Kinematic),通过将RTK解算任务迁移至边缘设备,降低RTK移动端对硬件的算力需求,进而降低RTK定位的硬件成本。本文基于E-RTK进行了实现及测试,实验证明,该E-RTK定位在较低的硬件成本下,能够达到与传统RTK定位相当的精度,除此之外,在使用GPS+BEIDOU卫星数据进行解算定位时,相较于常见的GPS+GLONASS定位,其Fix速度具有较大提升。     

CCD交汇测量系统布站方式的优化设计与仿真

以双CCD技术构成的交汇测量系统因其结构简单、使用方便、测量精度高、测量速度快等诸多优点,而广泛应用于现代靶场中各种动态飞行目标的跟踪测量。在介绍线阵CCD交汇测量原理的基础上,重点分析了坐标测量精度与交汇系统各结构参数之间的关系,并利用计算机仿真技术对系统的布站方式进行优化设计。仿真结果表明:在给定靶面尺寸及各结构参数测量误差的前提下,通过仿真计算可以得到使系统坐标测量误差最小的最佳布站方式。     

矿山变形监测中常规RTK精度提高方法研究

矿山变形监测是矿山安全开采与可持续发展的重要组成部分.基于GPS RTK技术,利用实地采集的观测数据,以静态相对定位结果作为参考,分析对中杆倾斜量对于RTK流动站水平和垂直点位精度的影响.研究结果表明,对中杆倾斜误差对RTK水平定位精度影响较大,但对垂直误差影响很小;采用三脚架模式,可获得毫米级的平面定位精度;而高程精度与点间高差相关性较大,只能达到厘米级的精度.     

基于卫星导航/惯性单元松耦合的低速智能电动汽车航向角估计

低速智能电动汽车近年来发展迅速,组合定位技术是其关键技术,航向角估计是组合定位技术中重要组成部分。基于低速智能电动汽车,提出了GNSS(global navigation satellite system)/IMU(inertial measurement unit)组合的航向角估计方法。介绍了GNSS/IMU松耦合条件下的航向角估计方法,提出基于IMU的航向角积分方法,推导了松耦合条件下误差动态与测量模型。针对GNSS信号质量时变问题,使用残差自适应卡尔曼滤波算法对航向角误差进行估计。针对GNSS信号质量设计了航向角误差反馈修正策略。通过在不同GNSS信号条件下进行的多组实车试验,验证了所提出的航向角估计算法的有效性。     

Novel algorithms for GPS network RTK

This paper gives some new algorithms for GPS Network RTK. The whole algorithms are based on the Double-Difference (DD) using single epoch of GPSdata. So cycle-slips and loss-of-locks of GPS satelliteare avoided. And the time of Network RTK systems tart-up and positioning is shortest, only one epoch.These algorithms need no ionospheric or troposhperic correction models. The combined bias of rover station is directly estimated and corrected by observations of reference stations of network. Hence, the algorithms are no delay, and are the really and truly real-time difference and positioning. Compared with other algorithms, they can synchronously eliminate orbital bias, ionosphere delay, troposphere delay and otherbiases of positioning correlated with distance to great degree. There are little residual high order biases and measurement noise in DD observation equation of rover station after difference correction, so RTK positioning of network with the algorithms can perform wider and more equably.     

陆地车辆GNSS/MEMS惯性组合导航机体系约束算法研究

针对陆地车辆导航应用,基于速度特性建立了机体系约束用以提高卫星导航系统(GNSS)/微硅机械(MEMS)惯性组合导航系统的性能. 该约束将与车体运动方向相垂直的平面上的线速度近似为0,从而增加了组合系统的扩展卡尔曼滤波时间上连续的两维虚拟观测量,卫星信号失效时可保持滤波器的量测更新,当无外部观测量且车辆处于动态情况下,滤波可持续估计与反馈. 车载实验表明,组合系统在卫星信号失效30 s时,采用该算法可以将系统的定位精度提高约75%,姿态精度及速度精度也有相应的提高.      

基于非线性自适应回归神经网络的GPS/IMU组合导航方法

车道级高精度定位导航是智能网联汽车的基本配置,全球定位系统(globlal positioning system,GPS)/惯性测量单元(inertial meansurement unit,IMU)组合导航是高精度定位的关键技术之一。根据汽车行驶过程中高精度定位要求,提出了应用于智能网联汽车的基于非线性自适应回归(nonlinear autoregressive exogenous,NARX)神经网络的GPS/IMU组合导航方法。首先,根据IMU传感器数据特性,建立了基于扩展卡尔曼滤波的惯性导航系统(inertial navigation system,INS)模型,其次,基于NARX神经网络,建立了GPS/INS组合定位训练和预测模型,然后,基于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)、实时动态差分技术(real-time kinematic,RTK)、INS等技术,设计了智能网联汽车RTK高精度定位数据采集实验系统,并收集了实验数据。最后,对NARX网络训练误差和GNSS信号长时间失效情况下定位预测误差进行了讨论与分析。实验结果表明,该方法在GNSS信号失效5 min情况下,定位预测误差在2. 5 m以内,满足一般情况下,短、中、长隧道中智能网联汽车定位应用要求。     

基于双线阵CCD的交汇测量模型及布站方式研究

针对靶场测量中立靶密集度参数的测量需求,基于交汇测量原理,对双线阵CCD交汇测量的模型进行了分析。详细推导了交汇测量时计算坐标的数学模型,并针对不同数学模型进行了讨论。由于双线阵CCD交汇测量模型不需要在有效定位范围内布置多个传感器,系统复杂程度和成本均与需要定位的面积无关,因此在大型定位系统中占有优势。     

浅谈困难条件下的测量方法

介绍了几种困难条件下的测量方法,包括直线测量方向被阻时的测量方法,曲线测量交点不能安置仪器时的测量方法,用偏角法设置圆曲线遇障碍时的测量方法,曲线起点（或终点）不能安置仪器时的测量方法。