自适应选权滤波法在GPS高精度动态定位中的应用

介绍了一种新的滤波算法:自适应选权滤波法.在进一步理论分析和研究的基础上,将其拓展用于单频载波相位双差观测值的GPS高精度动态定位中.文中给出两个算例来验证方法的可用性和有效性.初步结果表明,对于短基线,新方法采用GPS单频载波相位双差观测值可得到高精度的动态定位结果.     

全球对流层天顶延迟模型IGGtrop的建立与分析

对流层延迟是高精度GNSS导航定位的重要误差源.利用IGS站提供的高精度对流层天顶延迟时间序列和NCEP大气资料进一步研究了全球及中国区域对流层天顶延迟的时空变化特征.在此基础上,根据NCEP资料建立了无需地面实测气象参数且同时顾及经、纬度差异的全球对流层天顶延迟IGGtrop模型.IGGtrop模型在全球125个IGS站的平均误差(bias)和平均中误差(RMS)分别为0.8和4.0 cm,优于同等条件下国际上常用对流层延迟模型EGNOS,UNB3和UNB3m模型的结果(上述三模型的bias和RMS分别为2.0,2.0,0.7 cm和5.4,5.4,5.0 cm).同时,IGGtrop模型的bias和RMS的分布范围小于EGNOS等模型,显示其在全球各地区的改正效果具有相对更好的一致性.IGGtrop模型在中国几个IGS站的bias范围为2.0~0.4 cm,RMS为2.1~6.4 cm,总体上优于EGNOS等模型的改正效果.IGGtrop模型在南半球的改正精度也显著优于EGNOS和UNB3m模型.IGGtrop模型的另一优点是误差随高度增加没有明显变化,从而避免了其他许多模型随高度增加而精度明显降低的情况.     

GPS参考站系统误差近实时估算方法

针对网络RTK技术中系统误差(主要包括残余的电离层与对流层及轨道误差等)的估算问题.提出一种近实时计算系统误差的方法.新方法采取两项措施,1)将经过双差电离层无关组合的码与相邻历元相位差值作为基本观测量;2)把系统误差当作待估参数,结合中长基线参考站已知坐标的先验信息,利用Tikhonov正则化原理和选权拟合方法,求解出系统误差.以1条中长基线的实测数据为例,新方法用2个历元数据就求解系统误差.与现有的方法相比新方法具有快速、使用方便等特点.     

改进的DGPS/INS/视觉组合导航算法研究

为了满足智能车辆的高精度、实时性和高可靠性的自主导航的需要,提出了一种GPS/机器视觉共同辅助SINS的多采样的智能车辆组合导航算法。该算法不仅包括GPS和SINS形成的位姿速度观测信息,还包括机器视觉形成的位置观测信息。在子滤波器中采用自适应选权滤波算法,抑制了滤波发散,提高了滤波精度。还提出了一种改进的基于估计协方差阵的奇异值分解的动态自适应调节信息分配系数的算法,可有效提高系统的状态估计精度。通过仿真实验验证,该导航系统能为智能车辆提供丰富的导航信息,实现了厘米级的导航精度和容错性,即使在GPS出现较长时间的中断时,仍能为智能车辆提供可靠的导航信息。     

我国中低纬地区GPS定位中的电离层二阶项延迟影响分析与研究

基于消除电离层一阶项延迟的双频载波相位Lc线性组合观测量,利用中国地壳运动观测网络以及国际IGS（International GNSS Service）提供的6个跟踪站连续15天的观测数据,初步分析和研究了电离层二阶项延迟对我国中低纬地区全球定位系统（Global Positioning System,GPS）定位结果的影响.研究结果表明,在电离层二阶项延迟影响下,我国中低纬地区GPS定位结果呈普遍规律性南移的现象,且各地区南偏趋势差异甚微.     

基于单点定位模型的GALILEO及GPS-GALILEO组合系统的定位精度和可靠性的仿真分析

提出了一种统一的度量码观测值和相位观测值的可靠性指标并将其运用于卫星系统的可靠性评价中. 在此基础上, 以中国地壳运动观测网的25个基准站为地面观测站, 对大陆范围内GPS, GALILEO以及GPS-GALILEO组合系统的卫星可见性、给定精度下的定位可信度以及观测数据的可靠性进行了仿真计算和分析. 结果表明, 在中国大陆范围内, GALILEO系统的卫星可见性优于GPS系统, 二者的平面定位精度和可信度基本一致, GALILEO系统的高程定位精度和可信度优于GPS系统; GPS-GALILEO组合系统的定位精度和可信度均优于单一卫星系统. 基于GALILEO和组合系统的码观测值和相位观测值的可靠性无论在时间域还是空间域上均整体优于GPS系统, 新指标计算简单, 很好地反映了系统间的可靠性差异.     

建立GPS格网电离层模型的站际分区法

研究一种利用GPS资料构建大规模高精度格网电离层模型的新方法－－站际分区法，初步研究结果显示，利用地壳观测网络的GPS实测资料，结合站际分区法建立中国域内精确的实时格网电离层延迟改正模型是有可能的。     

基于GPS资料研究中国区域电离层TEC的周日变化、半年度及冬季异常现象

利用球谐函数模型和2000-2002年间中国地壳运动观测网络基准站双频GPS P码观测数据,计算了中国区域电离层电子总含量(total electron content,TEC)年变化时间序列值,并着重以2001年计算结果为例,研究了中国区域电离层的周日平均变化特性和"半年度异常"(即电离层TEC值在春秋出现峰值,冬夏出现谷值)、"冬季异常"(即冬季日间的TEC值高于夏季日间的TEC值)现象.     

电离层蚀因子及其影响因子的变化特性分析

探讨了电离层蚀因子(IEF)及其影响因子(IFF)的概念和建立方法;重点研究了IEF和IFF的时空变化规律,包括随地理位置和周日、季节变化特性;初步分析了基于上述变化特征进一步改善利用GPS确定电离层延迟的精度的可能性.     

精确求定GPS信号的电离层延迟的模型与方法研究

系统阐述和讨论了精确求定GPS电离层延迟信息的基本理论与方法；在扩展若干新方法的基础上，深入分析和研究了基于GPS数据确定电离层延迟的几种数学模型与多种拟合方法；比较和分析了它们的精度及使用性能等特点，得出了一些对相关的工程应用和科学研究有参考价值的结论.