厘米级“北斗”相对定位的试验验证
卫星导航系统知到章节答案智慧树2023年哈尔滨工程大学
卫星导航系统知到章节测试答案智慧树2023年最新哈尔滨工程大学第一章测试1.北斗三号系统空间星座由（）颗GEO、（）颗IGSO和（）颗MEO卫星组成，并视情部署在轨备份卫星。
参考答案:3、3、242.北斗二号卫星导航系统服务的范围是：参考答案:亚太3.全球四大卫星导航系统中，可以实现通讯功能的是：参考答案:BDS4.全球四大卫星导航系统中，在空间段同时使用MEO、IGSO和GEO三种轨道类型的卫星导航系统是：参考答案:BDS5.1994年国家批准建设“北斗一号”卫星导航定位系统并确定“三步走”战略，“三步走”的顺序为：参考答案:区域有源、区域无源、全球无源6.以下属于卫星导航的特点的有：参考答案:精度高;覆盖范围广 ;实时性;全天候7.卫星导航系统地面控制段包括哪几部分。
参考答案:主控站;注入站;监测站8.卫星导航系统就是指GPS。
参考答案:错9.星基增强系统是可以独立运行的GNSS。
参考答案:错10.卫星导航信号主要由载波、测距码和导航电文组成。
参考答案:对第二章测试1.为满足在全球范围内使用的需求，全球导航卫星系统采用的坐标系通常是一种：参考答案:地心坐标系2.以下卫星导航时间系统表现形式为周和周内秒的有：参考答案:GPS时 ;Galileo时;北斗时3.北斗D1导航电文每个主帧包含多少个子帧：参考答案:54.码分多址的特点有：参考答案:抗干扰;抗频率选择性衰落;灵活性;频带利用率高5.伪随机噪声码是一种可以预先确定并可以重复地产生和复制，具有白噪声随机统计特性的二进制码序列，简称为伪随机码或伪噪声码或伪码。
参考答案:对6.在扩频通信中，直接序列扩频是指用高码率的扩频码序列在发端直接去扩展信号的频谱。
参考答案:对7.用于详细描述卫星导航系统信号体制的文件一般称为接口控制文件，它的英文简称是。
参考答案:ICD8.播发D2导航电文的北斗卫星是：参考答案:GEO卫星9.信噪比的大小通常与噪声带宽无关。
北斗卫星导航系统的精确度
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北斗卫星导航系统的精确度前言2020年7月北斗导航系统全球组网完成。
北斗既是大国重器，又是寻常百姓常用的生活工具，为了让普通大众更好的理解北斗原理、了解北斗的用途，作者结合自己的学习、工作、生活经历，特用通俗易懂的语言，推出一系列的故事来讲解北斗的原理和生产生活中的应用。
一、北斗及高精度技术北斗，即中国北斗卫星导航系统，是中国自行研制的全球卫星导航系统，历经30多年的论证、规划、建设，于2020年7月全球组网。
同美国GPS，俄罗斯的GLONASS，欧盟的伽利略，同成为全球卫星导航系统。
北斗卫星导航系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供定位、通讯、授时服务。
北斗卫星的发展史及特点北斗定位的原理是用“手机”测量出到北斗卫星的距离，然后综合多颗卫星的数据“手机”就可知道解算出它所在的位置。
由于卫星距离地面遥远，其信号从太空传达到地面时，受到了很多干扰、影响，导致定位信息不准确，就是我们常说的定位精度低。
这对于普通大众的生活影响并不大，但对于特殊用户来说，就远远不够了，就需要一些技术手段来提高接收机的定位精度。
影响北斗接收机精度的主要因素差分，是一种提高北斗定位精度的技术。
由于单北斗系统提供的定位精度是15米左右，而为得到更高的定位精度，我们通常采用差分技术：我们可以简单的理解为，将一台北斗接收机安置在基准站上进行观测。
北斗导航系统中的定位与测量技术研究
北斗导航系统中的定位与测量技术研究随着社会的发展和科技的进步，人们的生活已经离不开定位技术。
而北斗导航系统作为我国自主研发的一款卫星导航系统，其技术的发展和应用也走在了世界前列。
本文将对北斗系统中的定位和测量技术进行深入研究和探讨。
一、北斗系统定位技术北斗系统通过卫星间的通讯、测距等方式，为用户提供高精度、高可靠的定位服务。
其核心技术是基于卫星定位技术和时空信息技术，可用于航空航天、军事、民用等多个领域。
北斗定位技术主要分为单点定位、差分定位和精密定位三种方式。
1、单点定位技术单点定位技术是最基础、最常用的定位技术，其主要是利用北斗卫星发射的信号，判断出接收机和卫星之间的距离，通过三个或以上卫星的信号交叉测量，可计算出接收机的位置。
然后通过算法计算得到的参数，来确定用户的位置。
2、差分定位技术差分定位技术是在单点定位技术的基础上增加了差分修正的方法，可以大幅度提高定位的精度和可信度。
该技术是通过同时接收GPS和北斗等多个卫星信号来计算，将接收机和已知坐标位置的固定站信号比对，得出接收机位置的修正量，最终使定位的精度提高至亚米级。
3、精密定位技术精密定位技术是北斗系统的高端应用之一，也是卫星导航领域的前沿技术。
该技术主要是利用卫星通信技术、精密导航通讯技术和大气科学等多学科交叉发展而来，可实现高精度、高可靠的定位服务。
它能够达到亚米级甚至亚毫米级的位置精度，适用于测量和控制领域。
二、北斗系统测量技术北斗系统中的测量技术主要包括测距、测时和测速三大类。
1、测距技术测距是北斗系统中最基础的测量技术，主要是通过接收卫星发射的信号，计算信号在传输过程中所经过的距离，最终得出接收机到卫星的距离值。
该技术是定位技术的核心之一，同时也是北斗系统实现差分定位的基础。
2、测时技术测时是北斗系统中非常重要的一类测量技术，主要是利用接收机和卫星之间信号传输的时间差，计算出接收机的时钟误差和时间差值，可用于授时、同步、时间标定和调频等方面的应用。
北斗卫星测试标准
北斗卫星测试标准北斗卫星是中国自主研发的全球导航卫星系统，为了确保其性能和可靠性，需要进行严格的测试。
北斗卫星的测试标准涉及多个方面，如性能测试、成像测试、地面传输测试等。
以下是北斗卫星测试的参考内容。
一、性能测试1. 定位精度测试：通过对北斗卫星定位信号进行接收与处理，并与已知位置进行比对，评估定位精度。
2. 时间同步测试：通过与标准时间进行比对，测试北斗卫星系统的时间同步性能。
3. 速度测量测试：通过接收北斗卫星的速度信号，并与实际速度进行比较，评估速度测量的准确性。
二、成像测试1. 地球观测测试：测试北斗卫星的成像能力，包括地面分辨率、遥感图像质量等指标。
2. 空间目标观测测试：测试北斗卫星对空中目标的观测能力，包括航空器、卫星等目标的探测与跟踪能力。
3. 图像传输测试：测试北斗卫星系统的图像传输性能，包括传输速率、稳定性等指标。
三、地面传输测试1. 数据传输测试：测试北斗卫星系统的数据传输能力，包括数据传输速率、传输稳定性等指标。
2. 语音通信测试：测试北斗卫星系统的语音通信能力，包括语音传输质量、通信稳定性等指标。
3. 位置报告测试：测试北斗卫星系统的位置报告传输能力，评估位置报告的准确性与稳定性。
四、通信测试1. 通信覆盖测试：测试北斗卫星系统的通信覆盖范围，包括地域覆盖范围、海洋覆盖范围等指标。
2. 通信质量测试：测试北斗卫星系统的通信质量，包括信号强度、信噪比、误码率等指标。
3. 通信时延测试：测试北斗卫星系统的通信时延，包括信号传输的时间延迟等指标。
以上是北斗卫星测试的一些参考内容。
测试的目的是确保北斗卫星系统在运行过程中能够满足性能要求，并提供高质量的导航与通信服务。
测试数据将有助于研发团队改进系统设计，提高北斗卫星系统的可靠性和稳定性。
浅析北斗导航系统在测绘工程中的应用黄劲锋
浅析北斗导航系统在测绘工程中的应用黄劲锋发布时间：2023-07-15T02:00:03.855Z 来源：《建筑创作》2023年9期作者：黄劲锋[导读] 使北斗导航系统在将来的建筑项目中拥有更高的使用价值与广阔的发展空间。
与此同时，有关部门要继续加大在建筑和工程测量中的运用力度，使其更好地发挥出更大的作用。
身份证号码：43010219821128xxxx摘要：使北斗导航系统在将来的建筑项目中拥有更高的使用价值与广阔的发展空间。
与此同时，有关部门要继续加大在建筑和工程测量中的运用力度，使其更好地发挥出更大的作用。
关键词：北斗卫星导航；工程测绘；应用1.北斗导航系统的运行方式我国目前的北斗导航系统，以空间距离交会算法为主要的操作方式，其运算原理与其他国家导航系统类似。
在北斗系统中，使用的主要装备是由安装人员将其定位在一定的空间内，定位点的选取必须经过严密而准确地计算。
在北斗系统中，为了保证位置的精确度，需要在同一时刻接收3个以上的卫星的位置。
在得到这些资料之后，利用电脑处理这些资料，并估计出这些资料的精确值，进而对这些资料进行校正。
目前，我国在北斗导航与测绘工程领域中所使用的坐标系主要有两种：一种是空间固定坐标系统，另一种是地点固定坐标系统。
在实际的工作中，应针对工程的特点，选取合适的坐标体系。
当然，在一些特定的条件下，也是可以通过两种不同的坐标来进行地图测绘的。
两种坐标所得到的资料相融合，可使得最终的结果更为精确，同时也可提升测绘的工作效率。
目前，我国北斗卫星导航定位系统在全球范围内的应用，以载波相位观测仪为主，以数字信号的传送和时域 K值的测定两种方式为主，前者具有明显优势。
本项目拟在参考站点上加装一套北斗卫星导航定位系统的信号接收器，完成对参考站点的高精度的监测，并利用无线技术对参考站点进行实时监测。
2.北斗导航系统测绘功能具备的优点当前，我国的工程测量大多是基于 GPS的，它已能适应一些具体的基础工作，但是还存在许多不足之处。
不同定位模式下北斗单基站CORS定位精度分析
历元个数
图3 RTD北方向误差序列图 Fig.3 RTD north error sequence diagram
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赳 瞭 ^ 刽
图4 RTD高方向误差序列图 Fig・4 RTD high direction error sequence diagram
116
测绘与空间地理信息
2021 年
3.2实时载波相位差分定位精度分析 图5、图6、图7分别为单基站RTK定位东、北、高方
向误差序列图东方向定位误差均小于3 cm,最大误差为 2.98 cm,北方向最大误差为3.52 cm。高方向定位精度相 对于平面精度较差,最大定位误差达到了 7.2 cm。表1为 RTD/RTK定位RMS值统计，单基站北斗RTD可以达到 分米级精度,RTK可以达到厘米级精度。
图5 RTK东方向误差序列图 Fig・5 RTK east error sequence diagram
10 9
5 0 1 000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 历元个数
图1 BDS卫星观测数目 Fig・1 Number of BDS satellite observations
3.1实时伪距差分测试
图2、图3、图4分别为RTD定位模式东、北、高3个方 向的误差序列图,RTD模式的平面精度基本在1 m以内, 其中东方向定为最大误差为1.12 m,北方向最大误差为 1.08 m。在高程方向上，前400个历元震荡剧烈,且最大 误差达到了 3.5 m,但是在之后由于历元增加、迭代样本增 加，精度趋于稳定。
0引 言
连续运行参考系统（CORS系统），是一种功能多样的 综合服务类系统。CORS系统特点鲜明，应用广泛，极大 地提高了 GNSS系统的利用效率。CORS系统一般由基准 站、数据处理中心、数据传输链路三部分组成，可以不间 断地收集GNSS数据并实时向用户提供各类差分信息。 国内外诸多学者对单基站CORS应用性算法及可以应用 的领域进行了研究，陈长坤等对单基站CORS RTK测量 精度的自适应卡尔曼滤波算法的改善方法进行了研究， 滤波后的CORS RTK测量精度得到了一定成的提升［1］； 张贵豪等基于单基站CORS的手持机RTK精度进行了分 析研究［2］;石长伟等分析研究了单基站CORS在矿山测量 中的精度进行了分析［3］;廖建昌等对县级单基站CORS系 统的建立和应用进行了总结，对CORS系统建设和应用过 程的经验进行了分析［4］；周宾喜对贵州地区的单基站 CORS的关键技术进行了研究［5］；李珊珊对单基站CORS 系统分别从动态以及静态条件定位精度进行了分析研
北斗海洋厘米级全球星基增强关键技术及其产业化应用
北斗海洋厘米级全球星基增强关键技术及其产业化应用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述北斗海洋厘米级全球星基增强技术是指利用北斗导航卫星系统，通过增强技术提高卫星导航信号的精度达到厘米级水平的一种技术。
北斗海洋厘米级全球星基增强技术的出现，为海洋领域的定位和导航提供了更高精度和更可靠的解决方案。
正基于北斗卫星系统的全球星基增强技术主要包括两种方式，即单差定位和双差定位。
单差定位是通过基站接收北斗导航卫星和地面站的信号，并通过计算修正因素，将其传输给用户终端，从而提高用户位置的定位精度。
而双差定位则是通过增加一个参考站，将基站与参考站的差分信号进行修正，再传输给用户终端，从而实现更高精度的定位。
北斗海洋厘米级全球星基增强技术的关键要点包括：信号接收与处理的灵敏度，多路径效应的抑制，定位精度的提升以及实时性的保证。
通过对卫星信号的接收和处理，可以提高信号的灵敏度，提高定位结果的准确性。
同时，通过采用多路径效应抑制技术，可以削弱多路径信号的影响，提高信号的可靠性。
此外，定位精度的提升也是关键要点之一，通过使用双差定位和其他相关技术，可以实现厘米级的定位精度。
最后，实时性的保证是关键要点之一，全球星基增强技术需要具备实时性，以满足海洋领域对于实时定位的需求。
北斗海洋厘米级全球星基增强技术的应用领域广泛，包括海洋测绘、海洋资源开发利用、远洋渔业、海岛旅游等。
在海洋测绘领域，利用北斗海洋厘米级全球星基增强技术可以提高测绘船只的定位精度，从而实现更加准确的海图绘制。
在海洋资源开发利用领域，该技术可以提供更加精准的定位信息，为海洋资源勘探和开发提供可靠的数据支持。
在远洋渔业领域，北斗海洋厘米级全球星基增强技术可以实现渔船的实时定位，提高渔业的管理效率。
在海岛旅游领域，该技术可以为游客提供准确的定位导航，增加旅游体验和安全性。
当前，北斗海洋厘米级全球星基增强技术的产业化已经取得了一定的进展。
目前已经有多家企业和科研机构开始研发和应用这一技术，相关产品也逐渐投入市场。
开题报告书 北斗卫星导航系统(BDS)数据质量分析及定位精度评价
学科、专业
研究方向
指导教师
姓名、职称
培养学院
开题报告时间
**大学研究生院制表
重点针对重点针对重点针对现阶段基本星座下现阶段基本星座下现阶段基本星座下33颗地球同步轨道卫星颗地球同步轨道卫星颗地球同步轨道卫星geogeogeo33颗倾斜地球同步轨道卫星颗倾斜地球同步轨道卫星颗倾斜地球同步轨道卫星igsoigsoigso的北斗的北斗的北斗卫星导航系统服务性能进行了仿真分析对比了北斗卫星导航系统卫星导航系统服务性能进行了仿真分析对比了北斗卫星导航系统卫星导航系统服务性能进行了仿真分析对比了北斗卫星导航系统compasscompasscompass与与与gpsgpsgps兼容兼容兼容后在中国地区测量精度的变化后在中国地区测量精度的变化后在中国地区测量精度的变化20112011分析了北斗卫星导航系统分析了北斗卫星导航系统分析了北斗卫星导航系统的组成结构在仿真的组成结构在仿真的组成结构在仿真compasscompasscompass系统星座结构的基础上分析该系统在中国大陆区域内卫星系统星座结构的基础上分析该系统在中国大陆区域内卫星系统星座结构的基础上分析该系统在中国大陆区域内卫星的可见性的可见性的可见性pdoppdoppdop值和定位精度
探究北斗卫星在测量中的应用
探究北斗卫星在测量中的应用摘要：北斗卫星计划是目前我国政府较为重视的一项工作，我国计划到2020年北斗卫星导航系统共发射5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，从而实现覆盖全球的北斗卫星导航系统。
目前，北斗卫星系统已经发射16颗卫星，具备了亚太地区的定位，导航和授时以及短报文通信服务能力。
随着北斗卫星导航系统的发展，北斗卫星定位在国防与工程测量中的应用也越来越广泛，同时对北斗卫星系统与GPS美国全球定位系统的兼容与互操作性的研究也将变得越来越重要。
多系统的卫星定位不仅增加了可用卫星的数量，同时也提高了定位精度以及定位的可靠性。
关键词：北斗卫星；测量；应用分析前言北斗卫星导航系统是我国正在实施的卫星导航系统。
自2004年起正式运营，经过多年的发展，北斗在交通、测绘、海洋等领域得到广泛的应用。
从设计指标上看，如今北斗卫星导航系统在授时、定位精度上已具有接近GPS-II的指标，有望一举打破GPS的垄断地位。
为更好地适合我国公路建设事业蓬勃发展的需要，有必要对北斗在公路工程应用上展开研究。
1.对北斗卫星进行系统的介绍与概述1.1北斗卫星系统的组成以及发展历程20世纪80年代，中国开始积极探索符合国情的卫星导航系统。
2000年完成了北斗试验系统的建成，2012年完成对亚太地区大部分地区的覆盖并正式提供服务。
北斗系统按照“三步走”的发展战略稳步推进，即第一步试验系统；第二步区域导航系统；预计于2020年左右实现第三步全球覆盖的目标。
从组成上，北斗卫星导航系统由空间段、地面段、用户段三部分组成。
空间段由35颗卫星组成（5颗静止轨道卫星、30颗非静止轨道卫星），是系统定位的基础。
地面段包括中控站、注入站和监测站，负责数据处理，用户报文生成及传递等，是系统的中枢。
用户段则包括所有北斗及兼容终端，负责捕获卫星信号，解算位置及获取信息。
1.2对北斗卫星系统运行的原理进行介绍北斗系统定位基于三球交会原理。
若空间上存在三个已知点，亦知第四点到该三点的距离，则该点必然位于三个以已知点为球心，已知距离为半径的球面交汇点上。
国产卫星准实时厘米级精密定轨系统及其重大工程应用
国产卫星准实时厘米级精密定轨系统及其重大工程应用提名者: 中国测绘学会提名意见:北斗导航和对地观测卫星系统是国家重要的空间基础设施，卫星精密轨道是其高水平应用的基础。
国外星载GNSS接收机及精密定轨系统对我国长期封锁，制约了我国对地观测与导航领域的发展，研制国产卫星准实时厘米级精密定轨系统，对于构建我国独立自主的卫星应用生态需求迫切，意义重大。
在中国第二代卫星导航系统重大专项、中国高分辨率对地观测系统重大专项、国家863重点项目、国家自然科学基金等支持下，组建关键技术研究和软硬件研发团队进行联合攻关，系统地建立了国产卫星精密定轨理论方法和技术体系，突破了精准、可靠、高时效的国产卫星精密定轨系统核心关键技术，研制了星载北斗/GNSS芯片、板卡、天线、接收机装备等全系列宇航级定轨载荷，建立了国产卫星准实时厘米级精密定轨系统，形成了面向我国高、中、低轨卫星精密定轨服务的能力，实现了国产卫星定轨精度从米级到厘米级的跨越式发展。
项目研究成果已在中国第二代卫星导航系统重大专项，中国高分辨率对地观测系统重大专项、嫦娥工程等国家重大工程中取得成功应用，实现了国产卫星准实时厘米级精密定轨技术、定轨载荷设备和软件系统的自主可控，打破了国外星载GNSS精密定轨系统对我国的封锁，近三年直接经济效益超过3亿元，社会效益显著，为我国北斗系统高精度应用、对地观测卫星高精度与高分辨率测绘遥感作出了实质性贡献。
同意提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
项目简介北斗导航和对地观测卫星系统是国家重要的空间基础设施，卫星精密轨道是其高水平应用的基础。
国外星载GNSS接收机及精密定轨系统对我国长期封锁，制约了我国对地观测与导航领域的发展。
研制北斗和对地观测等国产卫星准实时厘米级精密定轨系统，对于构建我国独立自主的卫星应用生态需求迫切，意义重大。
自2007年开始，在国家863重点项目、中国第二代卫星导航系统重大专项、中国高分辨率对地观测系统重大专项等支持下，项目系统地研究并发展了北斗及对地观测卫星精密定轨理论与方法，建立了国产卫星厘米级精密定轨几何与动力学误差模型，研制了自主可控的星载北斗/GNSS定轨核心载荷及准实时厘米级精密定轨系统，实现了国产卫星定轨精度从米级到厘米级的跨越式发展，取得了重大社会经济效益，主要创新点如下：1. 系统地建立了北斗卫星厘米级精密定轨几何与动力学误差模型，国内外率先建立并发布了北斗天线相位中心、偏航姿态和太阳光压等模型，解决了北斗卫星缺乏精细化定轨模型的瓶颈问题，首次实现了北斗卫星厘米级精密定轨，模型被国际卫星导航服务组织（IGS）推荐为协议模型，技术水平达到国际领先。
高精度导航系统厘米级定位精度助力导航准确性
高精度导航系统厘米级定位精度助力导航准确性高精度导航系统在现代航空、航海、航天、地质勘探、车辆导航等领域中发挥着重要的作用。
随着技术的进步和需求的增长，厘米级定位精度的导航系统成为了迫切的需求。
本文将探讨高精度导航系统在提供厘米级定位精度方面的作用，以及对导航准确性的助力。
一、高精度导航系统的原理高精度导航系统是通过接收来自多个卫星的信号，并基于这些信号的传播时间差异来计算定位信息的系统。
常用的高精度导航系统包括全球卫星导航系统（GNSS）和惯性导航系统（INS）。
全球卫星导航系统通过一组卫星来提供定位服务。
其中最著名的就是美国的GPS系统，其他国家也有自己的导航系统，如俄罗斯的GLONASS系统和中国的北斗系统。
这些系统都可以提供米级甚至亚米级的定位精度，但对于一些特殊领域，如精确导航和测绘等，厘米级定位精度更为关键。
惯性导航系统则通过测量物体的加速度以及自旋速率来获取位置、速度和姿态方面的信息。
它具有高精度和实时性的特点，在航天、军事和无人驾驶等领域得到广泛应用。
二、高精度导航系统的应用1. 航空航天领域高精度导航系统在航空航天领域中具有重要的作用。
在飞行器的导航中，精准的定位和导航能够确保飞行器按计划航行，并准确地到达目的地。
同时，高精度导航系统可以帮助飞行器进行精密的飞行控制，提高安全性和效率。
2. 航海领域在船舶导航中，高精度导航系统能够提供即时、准确的位置信息，帮助船舶避免障碍物和浅滩，确保船只安全航行。
此外，在航海领域中，高精度导航系统还可以用于海洋测绘、资源勘探等方面。
3. 车辆导航领域车辆导航系统是现代交通领域中不可或缺的一部分。
高精度导航系统可以提供准确的车辆定位信息，帮助驾驶员选择最佳的路线，并提供实时交通信息，提高驾驶安全性和效率。
4. 地质勘探领域在地质勘探领域中，高精度导航系统可以帮助确定地下资源的位置和分布情况。
通过将高精度导航系统与其他勘探设备相结合，可以提高勘探的效率和准确性。
GOCE卫星厘米级精密定轨
以及 利用 Ｓ Ｌ Ｒ观测 值检核等 ４种方式对轨道精度进行评估 。结 果表明 ， 采用该精 密定轨 策略所确定 的 Ｇ Ｏ Ｃ Ｅ卫星
第３ ３ 卷第２ 期
２ ０ １ ３年 ４月
大 地 测 量 与 地 球 动 力 学
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＥ ＯＤＥ Ｓ Ｙ ＡＮＤ ＧＥＯ ＤＹＮＡＭＩ Ｃ Ｓ
Ｖ０ １ ． ３ ３ Ｎｏ ． ２
Ａｐ ｒ ．， ２ ０１ ３
文 章编 号 ： １ ６ ７ １ － ５ ９ ４ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ ０ ７ ７ － ０ ５
轨道精度与 Ｐ Ｓ Ｏ一致 ， 其径 向 、 切 向、 法向精度均优于 ２ ｃ ｍ。
关键 词 Ｇ Ｏ Ｃ Ｅ 卫星； Ｐ Ａ Ｎ Ｄ Ａ软件； 精密定轨； 精度评估 ； 精密科学轨道 中 图分类 号 ： Ｐ ２ ２ ８ ． １ 文献 标识 码 ： Ａ
ＣＥＮＴＩ Ｍ ＥＴＥＲ ＬＥＶＥＬ ｏＲＢＩ Ｔ ＤＥＴＥＲＭ Ｉ ＮＡＴＩ ｏＮ Ｆｏ Ｒ Ｇ ｏ ＣＥ Ｓ Ａ ＴＥＬＬＩ ＴＥ
Ｇ ｕ ｏ Ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｇ ｕ ｏ Ｊ ｉ ｎ ｇ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ ｑ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｚ ｈ ａ ｏ Ｑ ｉ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｇ ｕ ｏ
／ １ ） Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｅ ｏ ｄ ｅ ｓ ｙ ａ ｎ ｄ ｅｏ Ｇ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ 。 Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ７ ９ 、
北斗高精度定位技术试验研究
Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ｅ ｘ Ｐ ｅ ｉ ｒ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｎ Ｈ ｉ ｇ ｈ Ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ Ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｓ ｓ
ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｉ ｓ ｂ ｅ Ｒ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ３ ｃ ｍ（ １ ｏ ） ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｓ ｓ ￣ ｐ 目 ｄ ｏ Ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ； Ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ Ｐ ｈ ａ ｓ ｅ Ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ
求 。本 文提 出了基于 北 斗伪距 差分 和 载波相 位 差分
的 高精度 定 位方法 ，对 定位 精度 进行 了分 析 ，并搭
局域差分技术提 高定位精度，实现北斗 高精度定位 系统并验证差分定位精度 。试验结果表明，北
斗伪距差分定位精度优于２ ｍ（ １ ｏ ） ，载波相位差分定位精度优于 ３ ｃ ｍ（ １ ｏ ） 。
关键词 ：北斗；伪距差分；载波相位差分
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ９ ６ ６ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ９ ７ ６ － （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ３ ９ １ — ０ ５
知 ，因此 ，要 获得 载体 的三 维坐 标 ，必须对 ４颗及
以上卫 星进 行测 量 。在 这 一定位 过程 中，存在 着三 部 分误 差 。一部分 是 与卫星 有关 的误 差 ，包 括 卫星 钟 误差 、星 历误 差等 ；第 二部 分为传 播 路径 误差 ，
效率低 ， 己无法 满 足用 户快 速 、高效 、低 成本 的需
２ Ｏ １ ３ 年 １ ２月 第 ６期
北斗和SAR_融合技术地质沉降监测在输电线路形变监测中的应用
2 8 卫星应用 2024 年第 4 期
Satellite Navigation 导航天地
方面的研究发展迅速、成果丰硕，主要集中在图像 配准、干涉图滤波和 InSAR 区域网平差等关键技术 方面 [8]。在土地形变监测方面，研究人员基于高空 间分辨率 SAR 影像和永久散射点合成孔径雷达干 涉测量（PS-InSAR）技术成功监测到滑坡发生时 间段、地点和形变量，验证了高分辨率 SAR 数据 PS-InSAR 监测滑坡的有效性 。 [9-10] 通过借助永久 散射体和相干目标法结合的方式对大型人工线状 地物进行监测，证实了 PS-InSAR 在大型人工线状 地物的应用潜力 。 [11] 由于 PS-InSAR 观测网络建 模与参数稳健估计算法的出现，实现了线性形变 与非线性形变、DEM 数据误差和大气延迟影响的 有效分离 。 [12]
3 0 卫星应用 2024 年第 4 期
Satellite Navigation 导航天地
将主影像与从影像的复共轭交叉相乘产生干涉相位 图 Phase 和 相 干 图 Coherence。 再 进 行 Goldstein 相 位滤波，使用基于快速傅里叶变换滤波可以增强干 涉相位图和相干图的信噪比。对上一步得到的干涉 相位图进行多视操作，然后输入到相位解缠程序中， 获得相位解缠后的相位图。再将解缠后的相位图转 化为地表形变图，结合 308 个控制点（北斗采集有 效数据 2082000 组）的有效北斗观测数据进行融合 校正，基本获得研究区域的地质沉降形变图，最后 将地质沉降形变图导出为 Google Earth 格式，可在 Google Earth 进行展示（图 2）。从地质沉降形变图 可以看出，近海的城市区域地质沉降较大，城市中 心区域存在微小的地质沉降。
1. 建模及数据获取 （1）地质监测模型建设 地质监测方式分为水平位移监测和垂直位移监 测两种 [14]。其中在水平位移监测中可以借助卫星实 现高精度监测效果，但是受区域性大地水准面精度 及电离层延迟误差等因素的影响，高程位移监测误 差较大，因此可以通过相对高程监测来降低监测误 差（图 1）。
我国北斗配合地基增强系统精度将达到厘米级
我国北斗配合地基增强系统精度将达到厘米级
2012年底，中国兵器工业集团信息集团公司等7家单位共同投资成立了江苏北斗卫星应用产业研究院。
经过各单位的共同努力，江苏北斗卫星应用产业研究院与科研院所、高校和相关部门等协同创新、相融互动，打造了区域(江苏)位置网平台、江苏北斗地基增强系统、北斗卫星导航产品检测认证中心三大平台。
其中，地基增强系统能够提供厘米级的高精度导航定位服务。
协同创新的首批成果是北斗三大公共服务平台的建设。
江苏北斗地基增强系统是研究院与省测绘地理信息局、东南大学合作打造，兼容北斗、GPS、GLONASS等导航定位系统的综合性服务系统。
这个系统就类似通信运营商建的基站，是一种基础设施，通过接收和处理卫星信号来提高定位精度。
目前北斗的定位精度是10米左右，用上这一系统以后，精度能够达到厘米级。
监测地面沉降、检测建筑物的倾斜程度，都离不开这种高精度的定位服务。
据了解，今年3月，覆盖南京全市的6个基站已经完成建设，下一步将完成苏南地区36个基站的建设，最终完成全省72个基站的建设任务。
平台建设完成后，就可以在江苏全省范围内推广高精度的应用服务。
据悉，以信息集团为主体单位的江苏北斗卫星应用产业研究院，目前依托南京各种优势资源，大力推进协同创新模式，正通过多方合作逐步展开北斗应用方面的研究与开发工作，并使北斗在市场应用方面取得了快速突破。
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第57卷第7期 2017年7月电讯技术Telecommunication EngineeringV ol.57,N o.7July,2017d oi：10. 3969/j.issn. 1001-893x.2017.07.004引用格式：李明富，熊杰，安毅.厘米级“北斗”相对定位的试验验证[J].电讯技术,2017,57(7):756-761.[LIMingfu,XIONG Jie,ANYi.Experi- mental demonstration of centimeter-level BDS relative positioning[J]. Telecommunication Engineering,2017,57(7) ；756-761.]厘米级“北斗”相对定位的试验验证+李明富熊杰2,安毅2(1.成都航空职业技术学院科技处，成都610100;2.中国西南电子技术研究所，成都610036)摘要：随着我国“北斗”卫星导航系统的发展，“北斗”精密相对定位的应用市场日益拓展。
在动态 对动态环境中，将基准站与移动站分别设在不同的车辆载体上，验证了“北斗”实时动态相对定位的 精度。
平台跑车和省道跑车结果显示水平相对定位误差和天向相对定位误差都在厘米级，表明“北斗”系统性能完全满足高精度应用的需求，能替代相应应用领域的全球定位系统（GPS)。
关键词：“北斗”系统；实时动态;精密相对定位;全球定位系统中图分类号:TN96 文献标志码:A文章编号：1001-893X(2017)07-0756-06Experimental Demonstration of Centimeter -levelBDS Relative PositioningLI Mingfu1，XIONG Jie2，AN Yi2(1. Science and Technology Department，Chengdu Aeronautic Vocational and Technical College，Chengdu 610100，China；2. Southwest China Institute of Electronic Technology，Chengdu 610036，China)Abstract ：With the development of Beidou navigation satellite system(B D S)，the BDS precise relative positioning will have a good application prospect.By setting the base station and the rover station in different moving cars，the accuracy of BDS real time dynamic relative positioning is verified.Test results show that，on both open platform and provincial road，the standard deviation of relative positioning error is within the centimeter both in horizontal and vertical directions.The results indicate the BDS meets the needs of high- accuracy relative positioning and can replace the global positioning system(GPS)in corresponding fields.Key words ：Beidou navigation satellite system(BD S);real time kinematic(R T K) ；precise relative positioning；global positioning system(GPS)1引言“北斗”卫星导航系统（Beidou Navigation Satellite System,BD S)是继美国全球定位系统（Global Positioning System，G PS)与俄罗斯全球卫星导航系统 (Global Navigation Satellite System，GLONASS)之后 第三个投入使用的全球卫星导航系统。
截至2016 年底，“北斗”系统已成功发射23颗导航卫星，已初 步具备覆盖亚太地区的高精度定位能力。
目前，“北斗”系统正逐步在个人位置服务、气象应用、道 *路交通管理、铁路智能交通、航空运输、海运及水运、应急救助等民用领域发挥巨大的作用[1]。
与此同 时，“北斗”系统也越来越多地应用于国防建设领 域，尤其是相对导航定位技术，已广泛应用于飞机和 航母的编队出行、无人机协同作战等。
由于“北斗”系统的军事功能与G P S系统类似，为保证武器装备 在战时能正常发挥功能,推广“北斗”系统的使用具 有重要意义。
卫星相对导航定位技术是指利用基准站和移动* 收稿日期:2017-01-11 ;修回日期:2017-04-14 Received date：2017-01-11 ;Revised date：2017-04-14基金项目：四川省科技厅人工智能重点实验室开发基金项目（2012RYJ07)** 通信作者：123274151@ Corresponding author ： 123274151@ qq. com• 756•第57卷李明富，熊杰，安毅:厘米级“北斗”相对定位的试验验证第7期站的接收机测量数据计算两个天线之间的矢量。
传统的差分方法基准站固定不动，差分数据覆盖范围有限，不能够满足如全自动精密着陆/舰、空中自主加油、飞行器交会对接等动态用户的应用需求[2-5]。
目前，关于动态对动态环境中的B D S相对定位性能还尚未见有系统的实测结果与分析。
本文介绍了动基准站条件下的B D S载波相位实时动态（RealTime Kinematic,R TK)差分算法推导与实现，并以运动车辆作为基准站与移动站的载体,实验验证了在双动平台条件下不同运动场景中“北斗”系统的实时动态相对定位精度可以达到厘米级水平。
2 “北斗”RTK相对定位算法2.1基本算法当基准站静止不动时，假设同时使用基准站和移动站的“北斗”双频观测量，则状态向量x定义如下[6]：x= (rT,vT,B T,B T)T。
（1)式中:A= (，心，…,)T表示频点^上的载波相位单差观测量,表示移动站坐标向量,v r表示移动站速度向量。
本文使用单差观测量作为状态量(而非双差观测量）的原因是避免更换主星的问题。
状态转移矩阵F k+1和过程噪声协方差矩阵e r定义如下[7]:%伊、F k+1= 13伊3,(2)vI(3m-3)x(3m-3)0卜3x3e k+1= e。
⑶、0(3m-3)x(3m-3)0式中:=ETdiag(滓2e子r,滓2，滓2…0，子r= tk+1- tk表示接收机米样间隔，（滓…,滓…… ,滓……)表示移动站东向、北向以及天向速度误差标准差,^为E C E F坐标系到本地坐标系的转换矩阵,定义为Er-sin Ar cos Ar0 -sin准rcos姿r-sin准rSin Ar cos 准r cos准r c os Ar cos 准r sin A r sin准r载波相位双差观测量椎f b，i与伪距双差观测量 定义如下[7]:{椎n=Z籽f b+A1(B jrb，1-B k6，i)+着椎\p^= /籽rb+着p。
基于上述记号，状态空间模型中的观测向量j 的定义如下：j=(椎T，，椎T，，p T，p T)t。
(4)其中：椎,=(<,，<,，<,，…，椎r m；i)T，P i=(p r m3，i，p r4，i r"，p r：；i)T。
为了应用标准Kalm an滤波器，需将观测向量j 线性化。
记J= h(x)= (h椎i，h椎2，hp，i，hp，2)T，那么状态空间模型的观测矩阵H(x)(即h(x)的偏 导数）以及测量噪声协方差矩阵R的表达形式为H(x)=鄣h(x)鄣x-DE0Ai D0-DE00A2D-DE000、一D E000(DR 椎1DT(5) R=DR椎，2D TD R p i D Td r P2 d t其中:(6)U r+A W-B：：),h椎12Prb、h p，i=13P rb，1r、P rb0(1-10…0 )10-1 0V100…一10E==(e;，e2，…，e：)T，R椎，i=diag(2滓椎，严，2滓椎，严，…，2滓椎，i2)，R p，i= diag(2滓P/，2滓P/，…，2滓:/)。
式中:D表示单差-双差转换矩阵,e r表示移动站r 与卫星i之间的单位视线向量，R椎，i表示频点B i上 的载波相位双差观测测量误差,R p，i表示频点B i上 的伪距双差观测测量误差。
• 757•电讯技术2017 年基于上述讨论，用于R T K相对定位的线性化状态空间模型为卜=F+1x+孜ly*= Hk+棕*(7)式中:状态变量x*的定义如式（1)所示，观测向量:y*的定义如式(4)所示,状态转移矩阵W+1的定义如式(2)所示，测量矩阵H*的定义如式(5)所示，过程噪声孜*的协方差矩阵Q f1的定义如式（3)所示，测量噪声棕*的协方差矩阵R*的定义如式(6)所示。
利用上述线性化状态空间模型，结合标准Kalman滤波算法, 可以估计出移动站坐标的浮点解与双差模糊度的浮点解。
扩展卡尔曼滤波（ExtendedKalman Filter，E K F)递推形式如下[8]:Xk k=X**-1+K*(J*-H*X**-1)P**= (I-K*H*)P**-i-=P**-1H*(**-1+R*)-1。
（8)x*+1x**p*+1 *= f*+1p**(f*+1)T+e*+1式中:x**-1和{* *表示在历元t*时的状态一步预测值和滤波值,p**-1和p**为对应的估计误差协方差矩阵。
模糊度浮点解由E K F估计后，再由最小二乘模糊度降相关平方差(Least Square Ambiguity Decorrelation Adjustment，LAMBDA)算法固定成整周解[9-10]。
由于E K F递推求得的是单差模糊度浮点解,需将其转换成双差模糊度浮点解。
转换关系如下:[X'*=g X**= (P T，V T，N T)LP*= G P**G t=Q n r。