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。     

基于单差的动基准站伪距差分算法研究

伪距差分利用误差的空间、时间相关性,通过差分消除卫星段和传输段部分误差,获得亚米级的定位结果,因此被广泛应用于地基增强系统（Ground-Based Augment System,GBAS）等。传统的伪距差分技术应用于静基准站条件,编队航行、飞行等应用需要进行动基准站条件下的相对定位。本论述首先对传统的静基准站伪距差分算法进行介绍,针对动基准站差分的需求,提出一种基于单差的动基准站伪距差分算法,开展动态跑车实验。实验结果表明,基于单差的动基准站伪距差分的定位精度小于1m,可应用于编队飞行、航行等,为飞行器提供快速、灵活、准确的位置服务。     

GPS伪距差分解算改进模型的研究

差分GPS定位技术是通过基站与移动站之间的空间相关性，来消除公共误差部分，以提高定位精度。伪距差分是目前用途最广的一种定位技术，文章详细列出了GPS伪距差分解算模型的数据处理算法，对于伪距差分中的有关问题提出了改进模型，该模型降低了对基准站接收机时钟的要求。由于基准站的精确坐标已经知道，在计算卫星坐标时，要计算接收机钟差，因此基准站的接收机钟差可以精确获得。     

基于多参考站的分米级GPS伪距差分定位方法

为了提高GPS单频伪距差分定位精度,提出了一种利用已有CORS系统进行伪距差分定位的方法.该方法以单站伪距差分为基础,利用改进的伪距差分模型,首先将各参考站伪距改正数除去接收机钟差影响,再通过参考站与流动站的位置关系建立伪距改正数线性组合内插模型.最后将模型内插得到的综合伪距改正数发送至流动站用户,实现伪距差分定位.实验表明,该方法能有效克服常规伪距差分定位精度不高,且随基线长度增加精度递减的缺陷.多参考站伪距差分能够较稳定地实现分米级定位,精度分布均匀.     

GPS伪距动态定位计算模型

介绍ＧＰＳ伪距动态定位的计算模型,包括一般差分定位模型,卡尔曼滤波定位模型,由几丰历元的观测值同时求位置和速度的模型,由多个历元的观测值轨迹的模型,。以高斯平面坐标和高程为参数的和固定高程的定位模型。最后讨论了定位粗差的控制方法。     

基于北斗差分信息的GPS广域差分定位技术

详细讨论了北斗-GPS广域差分系统数据处理的方法,实现了一种利用普通的单频GPSOEM板及北斗接收模块接收相关数据来实现差分定位的方案,编制了北斗-GPS差分算法。应用本方案进行用户定位,可将定位精度从原来的25 m定位误差圆提高至水平方向优于3m、高程方向优于4m的定位精度。经实践证明,本方案简便可行,易于实施,是一种精度较高的导航方法。     

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。     

GBAS中相位平滑伪距差分修正改进算法

针对卫星导航精度问题,提出一种载波相位平滑伪距差分修正算法的改进方案.通过无码载偏离平滑滤波技术来解决电离层对伪距和载波相位观测值带来的不一致性导致的电离层误差加剧问题.利用信号传播中误差模型预测值、载波信号和码伪距确定滤波器的衰减因子,把接收到的双频载波信号相位值和伪距值线性组合,输入滤波器滤波.同时用卫星修正信息对平滑伪距值中钟差进行修正.仿真结果表明通过该算法能够减少滤波后的信号残差,提高载波相位平滑伪距差分修正值标准差的可用性,减少电离层误差对星基导航精密进近阶段定位精度的影响.     

伪距,伪距增量,载波相位双差／惯性深组合导航系统

利用滞后状态卡尔曼滤波将伪距,伪距增量以及载波相位双差同ＩＮＳ进行了深组合,仿真结果表明该组合导航系统不仅精度高,而且对解决惯导的对准问题具有突出的作用。     

基于ARM+FPGA的相位平滑伪距差分定位方法

为了满足用户更高的定位精度要求,研究了载波相位平滑伪距差分定位方法.根据差分定位原理,基于MATLAB平台自主编制了差分解算软件,兼容北斗和GPS伪距差分定位;基于ARM+FPGA平台的接收机实现了相位平滑伪距差分定位.实验结果表明,零基线条件下,相位平滑伪距差分算法定位精度可由标准定位的米级水平提高到亚米级,性能稳定.基线距离增大,定位精度随之降低,误差在±4m内,差分讯龄和定位精度成正比关系.     

一种用于GPS定位估计滤波算法的非线性模型

提出了一种将现代非线性滤波技术用于GPS定位估计的方法，该方法可用于低价位的单机GPS接收器的定位，提高它们的定位精度和鲁棒性．应用该方法，根据单机GPS的原始数据、伪距和多普勒频移进行定位估计。开发了一种新的基于非线性滤波的位置和速度估计模型，该非线性模型具有随观察到的卫星数量而改变状态和测量元个数的动态特性．运用一种新型的非线性滤波-平淡卡尔曼滤波求解该模型．GPS定位实验结果表明．与通用的最小二乘迭代法或直接从接受机获得的结果相比，所提出的非线性模型得出的滤波估计结果具有较高的精度和鲁棒性．     

GPS定位报警系统

GPS定位报警系统是目前实现大容量、大范围、实时监控、实时显示、连续跟踪最理想、最先进的定位报警系统，应用于交通管理，可以有效地维护交通安全。重点论述了出租车防盗反劫GPS定位报警系统的功能、组成及主要技术指标。     

一种基于GPS实现水下定位的有效方法

针对水下目标的定位需求,在探讨GPS定位原理和水下超声定位原理基础上,提出了一种基于GPS实现水下定位的实现方法。给出了该方法的工作原理和具体工作过程。通过分析和计算GPS定位误差、水下定位误差,得到了这种定位方法的总体误差。分析和计算结果表明基于GPS实现水下定位的设想可能具有一定的实用价值。     

GPS静态单点定位的滤波算法比较

针对目前利用低成本全球卫星定位系统(GPS)进行静态单点定位精度较差的问题,分别将卡尔曼滤波、粒子滤波和扩展卡尔曼粒子滤波理论应用于其中.对两组由不同GPS-OEM板构成的单点定位系统实测的经纬度和海拔高度数据进行了滤波处理,并对不同滤波算法的效果作出了比较与分析.分析结果表明,滤波后定位精度有了明显提高,3种滤波算法中扩展卡尔曼粒子滤波的滤波效果最好,粒子滤波次之,卡尔曼滤波效果一般.实验结果为提高低成本CPS静态单点定位系统的定位精度提供了一种有效的解决方案,同时也对各滤波器理论上的滤波效果进行了验证.     

GPS接收机的定位误差分析

基于Superstar Ⅱ GPS接收机和MATLAB实验平台,实现了所有星座误差及信道误差的修正.重点分析了卫星钟差、电离层误差、对流层误差、地球自转效应等误差及修正方法.参照IGS精密星历,利用Klobuchar模型,电离层误差修正掉约14 m;利用高度角模型,对流层误差平均修正掉4.05 m;地球旋转效应误差最大修正掉约30 m;卫星钟差修正后不超过3.1 m.实验结果最终定位精度17 m,验证了误差修正方法的正确性,为今后进行的GPS接收机研制工作积累了经验.     

GPS信号的码相位交错捕获方法

为了使全球定位系统(GPS)接收机的信号捕获搜索过程更加有效,在传统捕获方法的基础上进行了改进,提出一种新的捕获方法。通过分析传统捕获方法的性能,在几何上对捕获点的分布进行了优化设计,并对其捕获性能进行了分析比较。新算法可以在捕获相关峰平均衰减值相同的情况下,增加捕获分格的面积,减少整个搜索区域的捕获时间。仿真结果表明:该方法在平均衰减性能和最大衰减性能方面都优于传统捕获方法,且衰减值分布均匀,捕获性能更加稳定。     

基于林区GPS控制网的手持式GPS空间定位试验

在林区建立GPS控制网,求解高精度的坐标转换参数,然后采用手持式GPS进行样地中心定位和小班边界定位的方法进行了试验。结果表明:在实际应用中宜选择5个已知差分基准站来求解坐标转换参数;手持式GPS的样地中心定位最大综合误差为3.86 m,小班边界平均位移和中心位置绝对位移分别为3.23 m和3.72 m,小班面积测量精度达98%以上,完全能满足林业生产中实际应用的需要,且操作简单、实用性强,可极大地提高森林资源调查和监测的工作效率。     

GPS定位导航装置可靠性设计分析

介绍了GPS（全球定位系统）定位导航装置，针对GPS定位导航装置的可靠性设计进行研究分析。     

GPS姿态测量中四元数迭代算法的改进

为抑制实际观测中GPS姿态测量系统受环境影响而出现的较强的观测噪声,提出了一种在迭代过程中对噪声进行抑制的方法. 该方法利用改进后的布洛伊登法进行迭代运算,减小了基本算法的计算量. 该算法在强噪声的情况下能较精确地收敛到真值. 仿真结果表明,该方法对噪声的抑制效果较好,所得收敛结果的误差比传统方法小,且减少了时间消耗.