基于递推最小二乘平方差的GPS精密单点定位精度研究

对传统GPS单点定位、差分GPS定位和GPS精密单点定位进行了比较。建立了GPS精密单点定位无电离层组合的数学模型。建立了递推最小二乘平差进行参数估算的数学模型,并利用该方法进行相位平滑伪距处理。分析了该方法对伪距观测误差的影响。利用bernese软件和据此编制的程序,并利用IGS跟踪站的观测数据进行了接收机三维坐标的解算。将IGS观测值坐标作为真值,解算值和真值之间的偏差作为定位误差。仿真结果表明,经过递推最小二乘伪距平滑处理后,精密单点定位的误差在北方向、东方向、高度方向上都小于0.02 m。     

GPS相对定位的数学模型及测量线性组合的相关性研究

分析了GPS变形监测网基线处理中的系统误差,在此基础上给出GPS的相对定位与绝对定位、实时与非实时定位、静态定位与动态定位的数学模型构建方法和数学模型,并对其观测量线性组合的相关性进行了研究,给出确定权阵的方法,最后导出了常用的坐标转换公式。     

GPS伪距差分定位技术的试验研究

讨论了GPS伪距差分定位的原理及其数学模型,为了研究伪距差分定位精度,编写了GPS伪距差分定位软件,并对某GPS网的观测数据进行了大量的伪距差分定位试验计算．计算结果表明,GPS三类伪距观测值的差分定位精度基本相同;在距基准站50km范围内,观测10～60s时间的伪距差分定位精度可以达到0．2～0．4m．伪距差分定位技术在海上定位和GIS数据采集等领域有广泛应用前景。     

全球定位系统的差分伪距定位的算法研究

分析了GPS差分伪距绝对定位的传统算法,并提出了一种通过求差,将GPS绝对定位的非线性观测方程转化成线性方程直接求解观测站坐标的新算法.通过实例计算表明该方法计算简单,不需要观测站的初始坐标信息,不需要求导计算和迭代计算,通过采用差分绝对定位的模拟观测数据进行计算.计算结果表明,对于提高GPS差分伪距单点定位的解算速度和精度具有重要的应用价值.     

区域GPS空间基准网的建立

随着GPS的广泛应用，如何提高GPS的定位效率，实现实时定位，已经成为有待解决迫切的问题，目前RTK技术(实时动态全球定位系统)不需要数据的后处理即可快速定位，但在定位之前，需要在足够的已知点上进行观测，计算获得所需区域的坐标系统的转换参数，这在很大程度上影响了RTK的定位效率和点位的相关与一致性，此外，目前许多城市的地方坐标系统与国家坐标系统之间缺乏精确严格的换算关系，结合区域GPS空间基准网的建立项目，阐述了GPS空间基准网的布设与施测、投影与坐标系统转换等相关的数学模型和解算方法，探讨了多套参数的差异与应用，观测分量的误差对于拟合参数精度的影响等问题，并给出了相应的分析数据．基于上述方法可以获得区域统一的、精确的多套坐标系统之间的转换参数，将WGS84的大地坐标与现行实用的坐标系统如1954年北京坐标系统、80西安坐标系统以及地方坐标系统紧密联系起来，从而实现坐标系统之间实时精确的转换，为RTK实时定位奠定基础。     

GPS卫生测量

在介绍GPS系统的构成、定位原理之基础上,说明了WGS－84坐标与地方坐标的转换过程、GPS观测量的误差来源以及GPS网平差。     

GPS单历元精密单点定位精度分析

普通精密单点定位主要是针对多历元观测数据,本研究重点关注单历元精密单点定位及其精度分析.在分析GPS单历元观测量误差源基础上,讨论了单历元非差精密单点定位误差;给出了单历元非差精密单点定位的解算流程,对Bjfs、Mizu、Wuhn和Lhaz等4个IGS站1天的实际观测数据分别进行了处理,单历元精密单点定位精度达到了4.5 cm,与GPS RTK结果精度一致.单历元精密单点定位只需一个测站的单一历元观测就可以进行精确定位,而GPS RTK至少需要两台仪器.     

多参考站网络的虚拟观测值生成算法

讨论了GPS观测值误差改正方法,提出了一种基于多参考站的GPS观测值向流动站用户发布虚拟观测值的算法.该算法通过参考站的已知精确坐标和已经解算的模糊度计算参考站间双差空间相关误差,然后内插局域网内任意一点空间相关误差作为改正数.当只使用3个参考站时使用线性内插法,多于3个参考站时使用曲面拟合或最小二乘平差方法等内插方法.用内插获得的改正数改正离流动站最近的参考站(主参考站)的观测值,形成虚拟观测值,然后发送给流动站用户,流动站用户仍然应用已有的单参考站GPS定位算法进行定位.通过对江苏局域参考站网络收集的实测数据计算分析证明了本文算法的有效性,达到厘米级定位精度.     

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网共模误差的灰色关联系数加权叠加滤波识别法

区域GPS网坐标时间序列存在共模误差,该误差影响GPS网站点坐标精度,因此去除共模误差具有重要意义.文中提出了一种基于灰色关联系数的叠加滤波方法,该方法以GPS网台站坐标时间序列的灰色关联系数作为叠加滤波的权重.通过实测GPS网数据分析表明,灰色关联系数叠加滤波方法是一种识别单站共模误差的有效方法;同时,该方法能够识别异常GPS台站坐标时间序列,避免异常台站对共模误差计算的影响.该方法在不同尺度GPS网坐标时间中提取共模误差的效果都优于叠加滤波方法.     

利用高斯平滑法提取GPS观测序列中的结构振动监测信号

利用GPS进行结构振动监测时,GPS观测信号噪声非常大。文章分析了GPS信号误差来源,根据相邻两天GPS观测值多路径误差强相关性,提出了利用高斯平滑法从带有噪声的GPS位移序列中提取真正的振动信号。实测数据分析表明,该方法能有效地抑制GPS多路径效应与测量噪声,成功提取结构振动信息。     

静基座全球定位系统定位误差分析和建模研究

本文以静基座全球定位系统（ＧＰＳ）实测定位数据为依据，分析其定位误差情况，并进行建模研究．研究表明，静基座ＧＰＳ陆定位误差模型国定位星组的不同而有差异，但都含有周期为１８０～６００５幅值为随机变量的周期误差和符合ＡＲ（１）模型的随机误差．木文采用半周期均值法和ＡＲ模型预报法对定位数据进行误差补偿．     

一阶差分与小波分析的GPS观测数据粗差探测

赫章特大桥超高桥墩在施工过程中,采用GPS对桥墩在施工过程的变形进行了监测。受施工现场环境影响,GPS变形观测数据中存在多种粗差,含有粗差的观测量如果直接参与后续数据分析,将导致分析结果的不正确。本文基于一阶差分法与小波分析法,对赫章特大桥的GPS变形观测数据进行了粗差探测。结果表明,两种方法对粗差探测的结果不完全一致,都不能将粗差全部探测出来,且此两种方法都存在将部分正确值当成粗差观测值的现象。     

GPS连续站水平位置时间序列共模白噪声识别与估计的欧拉-滤波法

根据GPS误差的特征,以天津地区连续观测资料为例,提出了在局域空间尺度上采用欧拉-滤波法来识别与估计共模误差,结果表明:GPS连续站水平向时序观测资料包含着非常明显的共模误差;综合利用欧拉-滤波法可以对共模误差中的白噪声做出较有效的估计;测站的综合白噪声、共模白噪声、测站自身白噪声大小的统计比例约为2.0∶1.7∶1.0。通过对观测值的修正,信噪比可提高1倍。     

GNSS导航电文空间信号测距误差分析

空间信号测距误差(Signal-In-Space Range Error,SISRE)描述卫星广播星历误差和钟差参数误差在用户平均星站方向的投影,是影响用户定位授时精度的关键因素.本文以事后精密轨道和钟差参数为基准,分别评估Galileo,GPS和BDS-3卫星的广播星历轨道用户测距误差(User Range Error,URE)、钟差参数误差、SISRE的大小和特征.结果表明,Galileo,GPS,BDS-3的SISRE分别为0.14,0.49,0.35 m.三者的广播星历轨道URE分别为0.14,0.27,0.09 m.三者的钟差参数误差分别为0.14,0.41,0.35 m.Galileo广播星历径向轨道误差和钟差参数误差之间具有很强的相关性.两者相互抵消,可有效降低Galileo卫星的SISRE.不同类型GPS卫星的钟差参数误差和SISRE有明显区别.随着GPS卫星的更新换代,其钟差参数误差和SISRE会逐步降低.BDS-3卫星具备与GPS和Galileo卫星显著不同的特征:(1)BDS-3卫星广播星历轨道径向误差和钟差参数误差的相关性较小,自洽性较差;(2)BDS-3卫星广播星历轨道URE较小,而钟差参数误差较大.其中,BDS-3卫星的广播星历轨道URE小于Galileo和GPS,但是其钟差参数误差对SISRE的贡献显著大于Galileo和GPS.通过比对上述卫星的SISRE大小及特征,指出提高钟差参数精度是提高BDS-3卫星空间信号精度的关键.     

电离层峰值变化特性及其影响因素分析

电离层延迟误差是影响GNSS高精度定位的重要误差来源之一,分析和掌握各因素对电离层变化规律的影响,有助于建立高精度电离层模型。为此,本文采用IGS中心提供的1999年~2015年电离层GIM数据计算南北半球不同经度圈的峰值不对称指数,分析其与太阳活动情况和地磁活动情况的相关性,并对单日电离层峰值变化情况进行分析。通过分析表明：(1)峰值不对称指数具有明显的年周期性和季节周期性;(2)西半球峰值不对称指数与太阳黑子数的相关性大于东半球,但东半球和西半球峰值不对称指数与地磁指数相关性几乎相同;(3)除08:00 LT ~ 10:00 LT(Local Time) 赤道两侧不存在明显峰值外,剩余时段均有明显的峰值,且通常在12:00 LT ~ 16:00 LT 取得极大值。     

公路工程GPS控制网起始数据误差影响的研究

在公路工程的GPS控制测量中,起算数据的精度在平差计算中起着至关重要的作用。本文对一个实例采用不同的方案进行数据处理,通过对处理结果的分析比较,发现以分段方式传递坐标的情况下,起算边长的小误差会使整个控制网产生较明显的缩放。为了确保控制成果准确,对于采用分段方式传递坐标的带状区域GPS控制测量,要采用不同网形进行预处理,如果起算数据的误差较大,建议宜采用一个已知点进行GPS控制网的数据处理。     

210国道对牛背梁保护区羚牛东西扩散影响的研究(Ⅱ)——210国道车流量变化规律

2000年10月—2001年10月,采用定点观测的方法,对210国道保护区段每日04:00—22:00时的流动车辆进行了观测,总计流动车辆65 755辆,按观测日数计算,日均车流量782.8辆,平均1.37辆/2 min.每日15:00时的车流量最大,06:00时的车流量最少;主要集中在09:00—22: 00时,而以14:00—18:00时最为集中;每日的车流量变化可以分为四个阶段:即04:00—07:00时、07:00—13:00时、13:00—19:00时和19:00—22:00时,其中13:00—19:00时最大,19:00—22:00时次之,04:00—07:00时最小.     

过氧化氢酶-2能力验证样品的制备及其 均一性和稳定性测定

目的 制备a、b两个型别的过氧化氢酶-2能力验证样品,并对其均匀性和稳定性进行测定评价。方法 均匀性测定均按照4%比例随机抽样,冻融稳定性以4次冻融为测定终点;时间-温度稳定性以4、20、37 ℃这3个温度为观测纵坐标,1、2、3、7、15、30 d为观测横坐标,在每个坐标交点,a型、b型分别随机抽取2瓶,测定不同条件下各型别样品的稳定性。结果 a型、b型样品在均匀性测定中,均表现为各型别的清晰条带;4次冻融后仍能稳定存在,且30 d内在4、20 ℃和37 ℃三种条件下均能稳定存在。结论 过氧化氢酶-2样品均匀性和稳定性良好,适于能力验证样品的制备发放需求。     

巡检机器人全球定位系统/里程计组合定位方法

摘要：针对巡检机器人在校园环境中工作时,GPS信号易受树荫及较高建筑物遮挡而出现定位不准确的问题,提出GPS和ODO组合定位方法。该方法以GPS坐标信息为初始位置,里程计信息为主导航,GPS接收机的脉冲信号作为实时修正数据,利用卡尔曼滤波算法对系统状态进行最优估计,得到较为准确的状态估计值,最后利用状态估计值去修正系统的导航误差。同时在实验平台上进行验证仿真,实验结果表明,机器人以150cm/s的速度行驶80s后其轨迹误差能控制在5cm以内,得出利用多传感器融合技术可以提高机器人的定位精度和可靠性的结论,即通过对GPS和ODO组合定位方法能够有效提高机器人实时定位精度。