一种改进的GPS测码伪距单点定位算法

GPS是通过在同一时刻观测4颗以上的卫星,利用伪距观测量来解算出接收机的位置和钟差.针时传统的迭代最小二乘算法精度依赖于初始值的估计,且迭代计算量大,给出了一种改进的求差算法,即将GPS单点定位的非线性观测方程转化成线性方程直接求解测站坐标.利用VC编程提取出GPS接收机纪录的数据,通过仿真表明该算法计算简单,不需要观测站的初始值,不需要求导计算和迭代计算,从而验证了这种改进算法的优越性.     

一种北斗伪距单点定位的加权最小二乘(WLS)快速算法

针对当前伪距单点定位普遍采用的高斯牛顿迭代最小二乘(gauss-newton iterative least squares,GNILS)定位算法存在对初始值的估计依赖性强,且迭代计算量大的缺点,结合直接解算(direct calculation,DC)定位方法定位解算快和加权最小二乘(weighted least squares,WLS)定位算法定位精度高的优点,提出一种北斗伪距单点定位的WLS快速(fast weighted least squares,WLSF)定位算法?通过北斗实测数据验证表明,WLSF定位算法计算复杂度显著减少,并且定位精度具有较大改善?     

一种基于二次型约束最小二乘法的瞬时单点定位算法

在某些具有鲁棒性要求的应用中,标准单点定位(standard single-point positioning,SPP)仍然发挥着至关重要的作用.但是经典SPP的定位精度仍然为米级,不足以满足一些实际应用的需求,如水文测量和机场场面活动的车辆等.针对该问题,通过将先验高度信息融入到SPP算法中来实现瞬时亚米级定位精度,提出了一种基于二次型等式约束最小二乘估计的SPP定位方法.利用实测的GPS(global positioning system)卫星观测数据进行SPP实验,实验结果表明,与无约束SPP相比,本方法有效地改善了定位精度,并且不依赖于载波相位测量,有较高的鲁棒性.     

车载伪距单点定位的卡尔曼滤波算法研究

为推动北斗卫星导航定位系统的融合发展理念,进一步提高车载伪距单点定位的精度,提出了一种基于Kalman滤波理论的车载双系统伪距单点定位算法,并通过静态试验和动态实验采集的实测数据进行了车载伪距单点定位精度分析,对算法的可靠性与实用性进行验证。其中,静态试验分别分析了GPS系统、北斗系统、北斗/GPS融合系统下的定位精度和可靠性,动态试验分析了BDS/GPS融合系统下的定位精度与可靠性。两种实验的结果表明:该算法在一定程度上提高了车载伪距单点定位的性能。并且,静态单点定位N方向精度提高22.8%、26.4%、19.8%(从左到右分别为GPS、BDS、BDS/GPS),E方向精度提高18.6%、23.3%、22.9%,U方向精度提高10.1%、7.5%、9.9%;动态单点定位在N方向精度提高13.4%,E方向精度提高13.2%,U方向精度提高4.6%。可见,通过kalman滤波可进一步提高车辆定位的精度与可靠性,满足道路上车辆的定位需求。     

一种基于几何精度因子的三维室内定位方案

提出了一种基于几何精度因子(GDOP)的三维室内定位方案来解决室内定位系统中的锚节点布置问题.通过该方案可以得到锚节点的双圆锥构型.利用两种测距误差模型来对该方案的性能进行评估,仿真结果表明该方案可以应用于大小不同的场景,而且在相同的定位场景下,该方案的定位精度优于现有的布置方法.     

基于双频P码伪距和相位的GPS精密单点定位技术

本文首先介绍了GPS精密单点定位技术,对精密单点定位数据处理流程中的关键技术进行了研究。采用宽巷组合的方法得到观测方程,用拉格朗日插值方法得到每个观测历元的精密星历数据,用扩展卡尔曼滤波参数估计方法把对流层延迟、钟差等当成参数在观测方程中求解。通过与Grafnav7.80软件差分处理的结果相比较,证明了本文的该数据处理方法的有效性。     

一种气压高度表辅助GPS定位算法的研究

GPS单独完成定位需要至少4颗可见卫星提供导航数据,然而在某些应用场合,卫星信号可能被遮蔽或干扰,单独定位无法满足定位需求.为解决由于可观察的定位卫星数量不足无法完成定位解算的问题,采用气压高度传感器构造约束条件,引入了一种组合定位的气压高度表辅助GPS定位算法,给出了算法的迭代公式.仿真结果表明,该方法可以满足GPS信号受遮蔽条件下中等精度的定位需求,具有一定的实用价值.     

一种改进的北斗导航卫星伪距码偏差建模方法

基于多路径组合观测值分析了中国北斗卫星导航系统存在的伪距码偏差特性。针对现有的伪距码偏差修正模型,提出了一种改进的建模方法。利用历元间单差MP组合观测值对倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)和中轨卫星(MEO)中每颗卫星的伪距码偏差分别进行建模。最后通过HMW组合观测值对各修正模型进行评估,比较和分析了不同修正模型的表现。结果表明:对于北斗IGSO和MEO卫星,改进后的修正模型相比于已有的模型在修正码偏差上平均提升约20%;在部分卫星和高度角上提升程度平均可以达到30%。     

WSN中基于不同跳距修正的改进DV-HOP定位算法

介绍了无线传感器网络DV-HOP算法的定位原理以及不足,提出的改进算法在原算法的定位阶段,采用接收不同跳距的方式,提出了一个修正因子;在位置估计阶段定义了一个加权矩阵,采用加权最小二乘法进行位置坐标的计算。仿真结果显示,本文提出的算法较已有改进算法总体定位精度提高了约5%,较原算法提高了约10%。     

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。     

紧藕合导航系统中的GDOP估算方法

提出一种针对低成本GPS/SINS（global positioning system/strap-down inertial navigation system）紧耦合导航系统的快速选星方法,充分利用SINS的输出估算几何精度因子（GDOP）,避免大量迭代带来的时间消耗,在卫星失锁后或星座分布发生变化时实现快速选星;并在该方法的基础上设计并实现紧耦合导航系统中量测噪声方差阵的在线修正,提高了组合导航系统滤波估计的精度. 试验结果表明,本文方法弥补了传统GPS/SINS紧耦合导航系统中选星时间消耗代价过大、收敛精度较低的问题,并可相应降低设备成本.      

An analysis of single point positioning with real-time internet-based precise GPS data

Single Point Positioning (SPP) is currently capable of providing position accuracy of several meters. To obtain a better accuracy, the Differential GPS (DGPS) method must be applied. For large-scale applications such as aerial survey and mapping, however,the requirement of a base station(s) in conventional DGPS often become problematic in practice due to the increased operational cost and complexity. Recently a concept of Global Differential GPS (GDGPS) has attracted increasing interests among the GPS communities. GDGPS has the same user's implementation as SPP,but its accuracy is augmented by the globally or regionally distributed precise GPS data currently including precise satellite orbit and clock corrections. The major advantage of GDGPS lies in two aspects: system simplicity at the user's end, and globally consistent positioning accuracy. This paper presents GDGPS positioning results using the precise GPS data generated by the Natural Resources Canada (NRCan). NRCan's precise data can be retrieved real-time from Internet base on Virtual Private Network (VPN) and Multicast technology. The packet delay and Packet Loss Rate (PLR) of multicasting over Intemet will first be investigated.The total latency of precise GPS data as well as the position accuracyof GDGPS will then be analyzed. The numerical results have shown that a meter to half-meter level accuracy is obtainable based on epoch-by-epoch data processing. With phase-smoothed code observations, the positioning accuracy can be further improved.     

一种BDS/GPS双系统融合导航的快速选星方法

针对全球导航卫星系统运算量急剧增加的问题,提出一种BDS/GPS双系统快速选星算法.该算法以最佳星座配置法和底座中心法为基础,针对多系统的特点制定选星策略,并对算法进行实验验证.实验结果表明,该算法在保证定位精度基础上有效减少了定位解算的运算量.     

一种改进的变步长最小均方算法滤除心电信号运动伪迹的研究

设计一种便携式心电监测装置,其具有低功耗、应用场景宽等优点,能够在运动状态下实时监测人体心电信号(electrocardiogram,ECG)。为了滤除心电信号中的噪声干扰,尤其是运动伪迹(motion artifact,MA)的噪声干扰,在最小均方(least mean squares,LMS)算法的基础上改进步长因子,加快自适应算法的收敛速度,从而保证在最佳权系数附近的失调量最小,且减少权值系数更新的运算量。实验结果表明,算法在处理信号过程中能够得到清晰不失真的原始心电信号,具有运算量小且滤波效果较好等优点。     

无源雷达系统探测与定位能力分析

针对无源雷达系统探测空域,研究了无源雷达系统单站探测远界与低界模型,并建立了组网探测空间模型.针对无源雷达系统定位能力,分析了三维空间时差定位方法,及三维空间时差定位精度.以机载电子干扰系统为探测目标,通过定量方法分别对无源雷达系统探测及定位能力进行了仿真分析.仿真分析表明:研究的相关方法与结论,对明确未来无源雷达系统需求、指导无源雷达系统的部署与使用等方面具有意义.     

MIMO-OFDM系统中LS时域信道估计的一种简化改进算法

研究基于多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统中的信道估计算法。主要工作在训练序列最小均方(LS)准则信道估计算法的研究上,在以LS时域信道估计基本算法为前提下,提出了一种改进的LS时域信道估计算法及固定长度的时域截取算法,此算法可以大大降低计算的复杂度,结合MATLAB仿真对此改进算法的有效性和可行性进行了分析,得出了比较理想的仿真结果。