低轨导航星座增强精密定位和电离层建模
一种加快BDS精密单点定位初始化的方法
一种加快BDS精密单点定位初始化的方法杨克凡;柴洪洲;潘宗鹏【摘要】Due to the constellation characteristic of BDS satellite and the influence of satellite orbit and clock error, the traditional ionosphere-free combination precision point positioning (IF-PPP) tends to be longer.As for the problem, the uncombined precise point positioning (UC-PPP) algorithm with additional ionosphere constraints is studied.Firstly, the UC-PPP algorithm is introduced and then the difference between the UC-PPP and the IF-PPP is analyzed.Furthermore, the UC-PPP is constrained with the CODE global ionospheric map (GIM) updated every two hours, and with a regional satellite-specific correction model and a regional ionospheric model established by the low order spherical harmonic function.Finally, the MGEX data calculation shows that, compared to the IF-PPP, the UC-PPP with additional ionospheric constraint can effectively shorten the initialization time and obtain high accuracy of positioning result.%由于BDS卫星的星座特性及卫星的轨道和钟差的精度影响,使得传统消电离层组合精密单点定位(PPP)的初始化时间较长.针对上述问题,文中对附加电离层约束的非组合精密单点定位算法进行研究.首先介绍非组合PPP算法,分析其与传统PPP的差异;其次分别利用CODE电离层格网产品,以反距离加权算法计算的站星电离层延迟、低阶球谐函数建立的区域电离层产品等作为先验信息对非组合PPP进行约束.通过MGEX观测网实测数据静态和仿动态计算表明,相比传统消电离层组合PPP,附加电离层约束的非组合PPP能够有效缩短初始化时间,同时能够获得高精度的定位结果.【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2017(026)006【总页数】7页(P18-23,29)【关键词】精密单点定位;区域电离层模型;先验信息;电离层约束;快速收敛【作者】杨克凡;柴洪洲;潘宗鹏【作者单位】信息工程大学,河南郑州 450001;信息工程大学,河南郑州 450001;信息工程大学,河南郑州 450001【正文语种】中文【中图分类】P228随着我国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)的逐步完善和发展，基于BDS的PPP技术吸引了国内外学者的广泛关注。
区域电离层建模
区域电离层建模摘要：电离层延迟误差是GPS 定位中的一项重要误差源，自从2000年5月美国取消了SA 政策后，电离层延迟误差改正显得尤为重要。
通常我们都是选取合适的模型来消除电离层，本文的目的就是系统性论述电离层常用模型，已经对某个特定区域进行TEC 建模的方法，并用数据进行了验证。
关键字：电离层；误差；TEC ；建模 引言电离层是高度在60-1000km 间的大气层，当GPS 卫星所发射的信号穿过电离层时，其传播速度会发生变化，变化程度取决于电离层中的电子密度和信号频率，从而使得信号的传播时间't ∆乘上真空中的光速c 后所得到的距离'ρ不等于从信号源至接收机的几何距离ρ，其造成的误差一般在白天可达15m ，夜晚可达3m ；在天顶方向最大可达50m ，在水平方向最大可达150m ，因此必须对电离层延迟加以改正。
一、电离层介绍电离层是一种含有较高密度电子的弥散性介质，电磁波在电离层中的传播速度G V 与群折射率G n 为：)28.401(2--==f N C n Cv e GG 式中，e N 表示电子密度（电子数/3m ），f 为信号的频率（Hz ），C 为真空中的光速。
在进行伪据测量时，P 码以群速度G V 在电离层中传播，若伪据测量中测得信号的传播时间为t ∆，那么卫星值接收机的真正距离ρ为：ds N f C ds N fCt C dtV s e s e tG ⎰⎰⎰-=-∆==∆''2228.4028.40ρρ 由上式可以看出，电离层延迟的大小与电离层中的电子密度（TEC ），令⎰=se dSN TEC则我们称TEC 为总电子含量。
它表示沿着卫星信号传播路径s 对电子密度e N 进行积分。
由此可见电离层改正的大小主要取决于信号传播路径上电子总量和信号频率。
由公式可知，伪据测量中的电离层群延迟改正g )(ion ∆为：TEC fG ion 24028.0)()(-=∆米 式中，TEC 以1610个电子/3m 为单位，信号频率f 以GHz 为单位，其电离层延迟改正分别为：TECm TEC m L ion L ion 267286.0)()(162292.0)()(21=∆=∆根据电离层特性，TEC 主要集中在电离层的F 层，他在300km~500km 达到最大值，因此我们假定F 层的某一个高度处，所有的自由电子大部分都集中在一个厚度为无限薄的球壳上，距离地面约为375km ，此即电离层单层模型SLM 。
低轨卫星导航技术创新与应用研究
低轨卫星导航技术创新与应用研究在当今科技飞速发展的时代，卫星导航技术已成为我们生活中不可或缺的一部分。
从日常出行的导航应用到精准农业、航空航天等重要领域，卫星导航都发挥着关键作用。
而在众多卫星导航技术中，低轨卫星导航技术作为一项具有创新意义和广阔应用前景的技术，正逐渐引起人们的关注。
低轨卫星导航系统与传统的中高轨卫星导航系统相比，具有一些独特的优势。
首先，低轨卫星距离地面更近，信号强度更强，能够更好地穿透建筑物和障碍物，从而在城市峡谷等复杂环境中提供更稳定、更精确的定位服务。
其次，低轨卫星的运行速度更快，使得卫星信号的多普勒频移更大，这有助于提高定位的速度和精度。
此外，低轨卫星星座可以提供更多的观测角度和更频繁的更新，进一步增强了系统的可靠性和可用性。
在技术创新方面，低轨卫星导航面临着一系列的挑战和机遇。
信号处理技术是其中的关键之一。
由于低轨卫星的运动速度快，信号的多普勒频移较大，这就需要更先进的信号捕获和跟踪算法，以确保准确地获取和处理卫星信号。
同时，多系统融合技术也是一个重要的研究方向。
将低轨卫星导航与中高轨卫星导航系统、地面增强系统等进行融合，可以充分发挥各自的优势，提供更完善的导航服务。
在星座设计方面，如何优化卫星的轨道分布和数量，以实现全球覆盖和最优的定位性能，是一个需要深入研究的问题。
此外，为了提高系统的抗干扰能力和安全性，加密技术和抗干扰技术也在不断地发展和创新。
低轨卫星导航技术的应用领域十分广泛。
在智能交通领域，它可以为自动驾驶汽车提供更精确的定位和导航，提高交通安全和效率。
在物流配送中，能够实时跟踪货物的位置，优化运输路线，降低成本。
对于应急救援来说，低轨卫星导航能够在没有地面通信网络覆盖的地区，为救援人员提供准确的位置信息，争取宝贵的救援时间。
在农业方面，低轨卫星导航可以实现精准播种、施肥和灌溉，提高农业生产效率，减少资源浪费。
在航空领域，它为飞机的起降和航线规划提供更精确的引导，增强飞行安全性。
《2024年面向低轨通信星座的导航定位方法比对研究》范文
《面向低轨通信星座的导航定位方法比对研究》篇一一、引言随着科技的不断进步，低轨通信星座在通信领域的应用越来越广泛。
然而，由于低轨卫星的特殊运行环境，导航定位技术面临着一系列挑战。
因此，研究面向低轨通信星座的导航定位方法具有重要的意义。
本文将对比研究多种导航定位方法，并探讨其优缺点及适用场景。
二、低轨通信星座背景首先，我们需要了解低轨通信星座的运行环境及其特点。
低轨卫星一般指距离地面数百公里至数千公里的卫星。
由于其轨道高度较低，使得低轨卫星的通信信号传输速度快、时延小，但同时也带来了信号强度波动大、多径效应明显等问题。
因此，在低轨通信星座中，导航定位技术的准确性和稳定性至关重要。
三、导航定位方法概述面对低轨通信星座的特殊环境，多种导航定位方法被广泛应用。
下面我们将简要介绍几种常见的导航定位方法：1. 全球定位系统（GPS）：GPS是全球应用最广泛的导航定位系统。
其优点在于全球覆盖性强、定位精度高，但受到信号遮挡和干扰的影响较大。
在低轨通信星座中，由于卫星数量多、信号传播路径复杂，GPS信号可能受到多径效应的影响。
2. 北斗卫星导航系统（BDS）：BDS是中国自主研发的全球卫星导航系统，具有较高的定位精度和抗干扰能力。
在低轨通信星座中，BDS能够提供可靠的导航定位服务。
3. 惯性导航系统（INS）：INS是一种基于加速度和角速度测量的自主导航技术。
其优点在于不受外界干扰、短时间内定位精度高，但长时间累积误差较大。
在低轨通信星座中，INS可以与其他导航定位方法相结合，提高整体定位精度。
4. 星间链路测量：通过星间链路测量，可以实现卫星之间的相对定位。
该方法适用于低轨通信星座中的卫星编队飞行和姿态控制。
四、各种导航定位方法比对研究下面我们将对上述几种导航定位方法进行比对研究：1. 定位精度：在低轨通信星座中，GPS和BDS的定位精度较高，受到多径效应的影响相对较小。
INS短时间内的定位精度也较高，但长时间累积误差较大。
基于GNSS电离层模型研究进展
基于GNSS电离层模型研究进展摘要：在利用全球导航卫星系统GNSS进行精密定位和导航时，电离层延迟误差是影响其精度和准确度的主要误差源之一，故对电离层模型研究至关重要。
本文将电离层模型分成了经典电离层模型和现代电离层模型，重点介绍了目前全世界电离层模型的研究热点、存在问题及研究方向。
关键词：GNSS；电离层；模型1引言高出地表面50~1000km的大气层称为电离层。
在太阳紫外线、X射线、射线和高能粒子等作用下，大气分子随高度逐渐电离而导致大量自由电子和离子产生，呈现混沌状态，即电离层在时间域和空间域的分布具有随机性、不平衡性、无序性和非线性等特征。
当GNSS信号穿越电离层时将导致其传播方向及速度发生改变。
对GNSS测量而言，这种延迟误差在天顶方向可达十几米，在高度角为5°时可达50m，故电离层的延迟改正模型研究对GNSS导航定位是不可忽略的，是必须研究的课题之一。
电离层具有弥散性质，GNSS双频接收机的用户可以利用双频观测来消除电离层影响，其有效性将不低于95%，而对于GNSS的单频接收机用户，电磁波传播路径上的总电子含量则需要通过导航电文所提供的电离层模型计算得到，进而对观测量加以改正。
目前，为了满足现代空间大地测量，人们根据电离层的各种物理性质和统计性质建立了许多的电离层模型，如国际参考电离层模型(IRI)、klobuchar模型等。
尽管电离层延迟改正模型如此之多，但许多模型修正效果只能达到80%，有必要对电离层更加精化。
为此，学者们正在研究建立区域型、全球型、多维的和实时的高精度电离层模型。
本文将电离层模型分成了经典电离层模型和现代电离层模型，对经典模型进行了比较，重点介绍目前电离层模型的研究热点及研究方向。
2 经典电离层模型2.1本特(Bent)模型Bent等人在1978年根据卫星测量结果、F2层峰值模型及地面站位置，推导了更适合用于计算电子总含量的统计经验模型，其顶部采用3个指数函数与1个抛物线函数，底部用双抛物线函数描述电子浓度剖面，其覆盖的高度范围150km-3000km。
GNSS技术在地质测绘中的应用实践
GNSS技术在地质测绘中的应用实践摘要：科技的发展，促进了我国GNSS技术的发展，并在地质测绘中得到了广泛的应用。
GNSS监测是近年来逐渐兴起的一种地质灾害监测方法，具有自动化程度高、时效性好、精度高等优势，已成为公路地质灾害防治最有效的手段。
文章首先分析了地质测绘工作内容，其次探讨了GNSS在矿山测量中的应用，以供参考。
关键词：GNSS技术；地质测绘；应用实践引言传统的高速公路边坡变形的获取主要依靠全站仪、测斜仪等人工定期监测手段，但是在复杂特殊条件下，这些方法存在明显的不足，其主要缺点是要求相关工作人员必须到达现场才能进行观测，往往会存在监测频率低、工作效率低、无法有效预警的缺点。
GNSS全称是全球导航卫星系统，是泛指所有的卫星导航系统，主要包含美国的ＧＰＳ、俄罗斯的Ｇｌｏｎａｓｓ、欧洲的Ｇａｌｉｌｅｏ、中国的北斗卫星导航系统。
其通过卫星信号进行定位，并结合物联网技术，将定位数据通过无线网络发回云平台，采用自动化平台自动实现对监测数据的自动采集、成图与预警，实现全过程的自动化与智能化，大大提高了监测的时效性与预警的准确性。
1GNSS定位原理GNSS系统定位的基本原理是利用测距交会确定点位。
当GNSS接收机接收到卫星信号时，卫星坐标与信号传播时间为已知量，通过信号传播时间可求出卫星与GNSS接收机的距离。
因此，在三维空间中，GNSS接收机的可能位置构成一个球面。
当测到两颗卫星的距离时，接收机的可能位置被确定于两个球面相交构成的圆上；当得到第三颗卫星的距离后，球面与圆相交得到两个可能的点；第四颗卫星用于确定接收机的准确位置。
因此，如果接收机能够得到四颗ＧＰＳ卫星的信号，就可以进行定位；当接收到信号的卫星数目＞4时，可以优选四颗卫星计算位置。
受到卫星轨道误差、电离层延迟、大气折射效应等影响，仅使用单点定位时，定位精度为数米级，无法满足地质灾害监测需求。
为提高定位精度，地质灾害监测中一般采用静态解算的方法，其基本原理为在监测站附近稳定区域安装设备作为基准站，基准站与监测站的数据同时传回解算平台，进行长时间的静态解算，可得到毫米级别的位移信息。
GPS导航星座及低轨卫星的精密定轨理论和软件研究
【关键词】低轨卫星;导航星座;卫星导航系统;星载;卫星应用;全球卫星导航定位系统;高精度;精密;中国;衡量
【作 者】齐乐;刘经南;葛茂荣
【作者单位】
【正文语种】中 文
【中图分类】TN967.1;TN927.2
【相关文献】
1.星载GPS低轨卫星几何法精密定轨研究 [J], 胡国荣;欧吉坤
GPS导航星座及低轨卫星的精密定轨理论和软件研究
赵齐乐;刘经南;葛茂荣
【期刊名称】《武汉大学学报：信息科学版》
【年(卷),期】2005(30)4
【摘 要】全球卫星导航定位系统是20世纪80年代出现的最具划时代意义的航天技术和信息技术，其开发和应用研究已经成为世界各大国发展战略中高技术竞争的一个主要焦点。在卫星导航系统的研究中，导航星座轨道的精密确定和预报技术是保证卫星导航系统正常运行最核心的关键技术。导航星座的轨道精度是衡量卫星导航系统性能的一个重要指标，而利用导航星座进行低轨卫星精密定轨是导航卫星应用领域的最前沿、最具战略性的方向，高精度的低轨卫星轨道是提高卫星应用水平的基础。基于星载GPS数据的低轨卫星精密定轨一直是国际上的一个研究热点，也是我国提高低轨卫星精密定轨精度的最为有效的手段，但我国还鲜有高精度成果报道。因此，加大该领域的研究力度，建立自主产权的卫星导航数据综合处理软件势在必行。
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
2.低轨遥感卫星星载GPS精密快速定轨算法 [J], 汪大宝;王中果;汤海涛;曹京
3.基于星载 GPS／BDS 的低轨卫星精密定轨 [J], 赵春梅;张德成;何正斌;李谦
4.GPS天线相位中心校正对低轨卫星精密定轨的影响研究 [J], 胡志刚;赵齐乐;郭靖;刘经南
低轨巨型星座构型设计及覆盖分析方法
CATALOGUE 目录•低轨巨型星座构型设计•星座覆盖分析方法•数值模拟与仿真•未来发展趋势与挑战•应用场景与案例分析低轨巨型星座的概念构型设计的目标构型设计概述卫星平台的选择根据任务需求和系统要求，选择适合的卫星平台，考虑其性能、可靠性、成本等因素。
卫星有效载荷根据任务需求，配置合理的有效载荷，如通信天线、功率放大器、低噪声放大器、频率源等。
卫星平台设计通信频段和带宽通信协议和调制方式有效载荷设计轨道与部署策略轨道高度的选择部署策略的制定覆盖需求分析030201星间通信与网络拓扑覆盖性能评估覆盖效率评估星座的网络性能，包括网络吞吐量、延迟、丢包率等。
网络性能安全性与隐私保护模拟工具与环境Python卫星通信仿真器MATLAB/Simulink星座构型参数优化卫星轨道高度和倾角优化低地球轨道的高度和倾角，以实现更好的覆盖效果。
卫星布局优化卫星在轨道上的布局，以提高覆盖的连续性和均匀性。
卫星通信链路设计优化卫星之间的通信链路，以确保信息传输的可靠性和实时性。
覆盖性能仿真与验证先进通信技术应用随着5G、物联网等先进通信技术的发展，低轨巨型星座的通信能力将得到极大提升，满足更高要求的应用场景。
卫星平台的升级随着科技的不断进步，卫星平台的性能将得到进一步提升，包括更高的数据处理能力、更强的通信能力等。
新型传感器与设备新型传感器和设备的研发和应用，将增强低轨巨型星座的感知能力，提升其数据处理和分析的准确性。
技术创新与升级频谱管理与干扰协调频谱共享与优化随着低轨巨型星座的发展，频谱资源将越来越紧张，因此需要研究更高效的频谱共享和优化策略，提高频谱利用率。
干扰抑制与协调由于低轨巨型星座的卫星数量众多，相互之间的干扰问题将日益突出，需要研究有效的干扰抑制和协调策略，保证星座的正常运行。
1安全性与防护策略23随着低轨巨型星座的发展，其面临的安全漏洞和威胁也不断增加，需要加强安全防护措施，确保星座的安全稳定运行。
低轨星座技术指标
低轨星座技术指标1.低轨：通常指运行轨道距地面200公里～2000公里为低轨，2000公里～20000公里为中轨，20000公里以上为高轨。
“星链”系统的运行轨道大概在550公里和340公里左右。
由于距离地面近，所以不难理解低轨卫星的功耗小、延时小、反应快，表现通信上就是信号强、网速快、话音质量好。
2.星座：通常指由按一定配置方式、多颗、可互联卫星组成。
相对中高轨卫星，低轨卫星距离地面低，单颗卫星覆盖面积相对较少，要实现地球表面无间断、全覆盖，需要布设多颗卫星。
由于距离地面低，更容易发射，采用一箭多星发射可以降低卫星发射成本。
“星链”系统完全建成后，卫星数量达到4.2万颗。
3.分类：卫星有多种分类方法，最常用分类为通信、导航和遥感，通导遥一体化是未来重要发展方向。
4. 低轨星座：由于距离地面近、信号质量优，且具备更小时延，常用作通信，多颗低轨卫星构成星座，可实现对全球或指定区域的无缝全覆盖；搭载其他载荷，也可提供遥感、增强导航等服务。
5.面临的问题1）低轨道资源稀缺：星间/星地之间的通讯需要无线频率资源，卫星绕地球运行需要轨位资源，对于上述资源的分配，国际电信组织采用先到先得原则。
一旦“星链”计划的4.2万颗卫星部署完毕，留给其他低轨星座的可部署空间将极有限。
目前越来越多的国家认识到外太空资源的稀缺性与不可替代性，纷纷推出自己的低轨星座计划，低轨道资源将变得更加稀缺。
2）发射成本高：主要运载火箭的成本很高，但是随着火箭回收重复使用技术以及一箭多星技术的发展，成本会有大幅度下降。
SpaceX 公司自行研制的“猎鹰”火箭一级部分已经完成了15次以上的回收重复发射使用，且可以实现一箭60星发射。
低轨星座已成为世界科技关注的热点，我国在国家“十四五”规划中明确了建设航天强国的目标，布局了空天科技前沿领域的重大科技项目，随着商业航天产业的不断壮大，我国在低轨星座领域必将大有作为。
低轨星座概念
低轨星座概念低轨星座（LEO）是指位于地球低轨道上的一组卫星系统。
低轨星座是为了提供全球范围内的通信、导航、遥感和科学研究等服务而设计的。
本文将介绍低轨星座的概念、原理、应用和前景等方面的内容。
一、概念低轨星座是由一组卫星组成的系统，这些卫星以近地点高度约为150至1200公里的低轨道运行。
相比于传统的地球同步卫星（如高轨静止轨道卫星），低轨星座的主要优势是延迟较低，因为卫星距离地面接收器更近。
二、原理低轨星座的运行原理是将一组卫星均匀分布在地球上空的低轨道上，以确保至少有一颗卫星能够覆盖任意一地点。
这些卫星通常以轨道倾角为60至90度的倾斜轨道运行，以实现全球范围内的覆盖，并通过相互之间的无线通信实现信息传递。
三、应用低轨星座具有广泛的应用领域，包括通信、导航、遥感和科学研究等。
具体应用如下：1.通信：低轨星座可实现全球范围内的通信覆盖，为偏离传统通信基础设施的地区提供高质量的通信服务。
此外，低轨星座还可用于构建无线宽带网络，为地面用户提供高速互联网接入。
2.导航：低轨星座的卫星具备较高的定位精度和导航能力，可以为航空航天、海洋、陆地和车辆等提供精确的导航服务。
低轨星座导航系统还可应用于紧急救援、海上航行安全和军事作战等领域。
3.遥感：低轨星座可搭载各种遥感传感器，通过获取高分辨率的地球观测数据来支持地质勘探、环境监测、气象预报和农业管理等应用。
这些数据对科学研究、资源开发和环境保护等具有重要意义。
4.科学研究：低轨星座还承载了很多科学研究任务，如地球物理参数测量、空间天文观测和实验室外科学探索等。
这些研究有助于深入了解地球和宇宙的本质，推动科学技术的发展。
四、前景低轨星座技术的发展前景广阔。
随着科技的不断进步，卫星小型化和通信技术的提升，低轨星座将具备更高的容量和更快的数据传输速度。
低轨星座系统的成本也逐渐降低，为更多的商业机构和个人提供了应用低轨星座的可能性。
然而，低轨星座系统面临着一些挑战和限制。
让北斗卫星导航系统羽翼丰满
让北斗卫星导航系统羽翼丰满作者：杨长风来源：《科学24小时》2018年第10期地理信息中的时间和空间是宇宙万物的基本属性。
现代信息社会中85%的信息与位置、时间相关。
从导航技术发展历史看，在需求牵引和技术推动的双重作用下，人们一直在寻求更为先进的获取空间位置和时间信息的手段。
目前，卫星导航已经成为最重要的PNT（positioning navigation timing，即定位、导航、授时）手段，能够为全球地表和近地空间提供服务。
未来，PNT体系将是定位导航设施技术的发展方向。
性能提升覆盖全球目前正在建设的“北斗三号”卫星系统跨度大，创新性强。
对标世界一流卫星导航系统，其创新性主要体现在以下几个方面。
在建设、运行、应用方面，“北斗三号”卫星遵循国际标准，规则、程序均实现与国外系统的兼容。
现在使用手机导航时，一般看到的都是GPS，实际上在使用过程当中都是与北斗兼容使用的。
如果手机装有双模接收机，则既能用北斗导航系统，也能用GPS导航系统，我们的民用服务和有关信息完全开放。
到今年年底，“北斗三号”卫星系统还要发射11颗星，实现“一带一路”沿线国家的基本服务。
到2020年，完成共30颗星的发射组网任务，实现全球组网目标。
可以说，北斗20多年的发展跨越了美国GPS 40多年的历程。
精准可靠兼容互用定位导航授时体系是各种PNT技术、系统和服务的总称。
它覆盖和贯穿了时空基准的建立、维持、传递与应用的全过程，其目的是为人类的活动空间提供统一、精确、可靠的时空信息服务。
卫星导航系统就像水和空气般地深入到我们日常生活的各个方面，在导航定位、精确制导、通信、电力、测绘等方面都得到广泛应用。
卫星导航系统已然是当今最重要的PNT系统，但是受卫星导航信号物理特性的限制，卫星导航系统并不能作为唯一可依赖的PNT手段。
主要问题有：信号接收功率极低，容易受到干扰;障碍穿透能力弱，还不能全面覆盖水下、室内、丛林、峡谷等复杂环境;只能覆盖地球空间，而在为深空探索提供服务方面仍存在空白。
一种低轨卫星星座增强北斗精密单点定位的算法
一种低轨卫星星座增强北斗精密单点定位的算法作者：丁欢潘庆芳安秦来源：《现代信息科技》2021年第01期摘要：选取BDS与120颗LEO卫星系统，采用STK仿真卫星星座及观测数据，利用仿真数据对比BDS单系统与BDS+LEO系统的精密单点定位差异。
以BJFS站为例，分析LEO 星座对BDS精密单点定位的增强作用。
结果表明：与BDS单系统相比，BDS+LEO系统可见卫星数均值从17.1提升至27.2，GDOP值均值从1.32下降至0.92;LEO增强BDS后，观测值的关联性大大降低，收敛速度提升一个数量级，LEO卫星轨道误差0.10 m/0.15 m/0.20 m相对的BDS+LEO精密单点定位平均收敛时间分别为3.6 min/3.9 min/4.5 min。
关键词：低轨卫星;北斗与LEO联合;精密单点定位中图分类号：TP301.6;P228.1 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）01-0052-03An Algorithm for Enhancing BDS Precise Point Positioning byLEO Satellite ConstellationDING Huan，PAN Qingfang，AN Qin（Shanxi Institute of Energy，Jinzhong 030600，China）Abstract：This paper selects BDS and LEO satellite system including 120 satellites，uses STK to simulate satellite constellation and observation data，compares the difference of the precise point positioning between BDS single system and BDS+LEO system by using simulation data. Taking BJFS station as an example，enhancement effect of LEO constellation on BDS precise point positioning is analyzed. The results show that compared with BDS single system，the average number of visible satellites of BDS+LEO system increases from 17.1 to 27.2，and the GDOP average value decreases from 1.32 to 0.92;after enhancing BDS by LEO，the relevance of observed values is greatly reduced，the convergence speed is increased by an order of magnitude，and the corresponding average convergence time of BDS + LEO that the orbit error of LEO satellite 0.10m/0.15 m/0.20 m are respectively 3.6 min/3.9 min/4.5 min.Keywords：LEO satellite;BDS and LEO combination;precise point positioning0 引言精密單点定位（PPP）技术只需一台接收机，作业方式简便自由，成为GNSS应用中的一项重要技术。
低轨卫星导航系统性能评估研究
低轨卫星导航系统性能评估研究在当今科技飞速发展的时代，卫星导航系统在人们的日常生活和众多领域中发挥着至关重要的作用。
从为人们出行提供精准的定位导航，到在航空航天、军事、测绘等领域的广泛应用，其重要性不言而喻。
其中，低轨卫星导航系统作为卫星导航领域的新兴力量，正逐渐引起人们的关注。
低轨卫星导航系统具有一系列独特的优势。
相比传统的中高轨卫星导航系统，低轨卫星距离地面更近，信号强度更强，能够更好地穿透建筑物、森林等障碍物，从而提供更精确、更可靠的定位服务。
同时，低轨卫星的运行速度较快，能够更频繁地更新定位信息，这对于一些对实时性要求较高的应用场景，如自动驾驶、物流配送等，具有重要意义。
然而，要充分发挥低轨卫星导航系统的优势，必须对其性能进行全面、深入的评估。
这不仅有助于我们了解系统的实际表现，还能为系统的优化和改进提供依据。
首先，评估低轨卫星导航系统的覆盖性能是至关重要的。
这包括考察系统在全球范围内的信号覆盖范围、覆盖连续性以及在不同地理环境和气候条件下的信号稳定性。
我们需要了解系统在城市高楼林立的区域、山区、海洋等复杂环境中的表现，以确定其是否能够满足各种用户在不同场景下的需求。
其次，定位精度是衡量低轨卫星导航系统性能的关键指标之一。
这涉及到系统对用户位置的测量准确性，包括水平精度、垂直精度和时间精度等方面。
为了评估定位精度，需要采用高精度的测量设备和科学的测量方法，在不同的环境和条件下进行大量的实际测试，并将测试结果与预期的精度指标进行对比分析。
系统的可用性也是评估的重要内容。
这主要指系统能够为用户提供有效服务的时间比例。
影响可用性的因素众多，如卫星故障、信号干扰、大气电离层变化等。
通过对这些因素的分析和监测，可以评估系统在不同情况下的可用性，并采取相应的措施来提高系统的可靠性和稳定性。
另外，低轨卫星导航系统的兼容性也是需要考虑的一个方面。
它需要与现有的中高轨卫星导航系统以及其他相关的通信、导航系统相互兼容，实现无缝对接和协同工作。
大规模低轨星座多普勒定位算法
大规模低轨星座多普勒定位算法
张雨露;李桢;施闯;景贵飞
【期刊名称】《天地一体化信息网络》
【年(卷),期】2024(5)1
【摘要】基于典型的Starlink星座构型,对大规模低轨星座多普勒定位算法展开研究。
实验结果表明,理想条件下低轨星座多普勒单点定位精度可以在3~6 m。
为保证米级的定位精度,低轨卫星的位置精度和速度精度应为米级每秒或厘米级每秒。
C 频段信号受到的电离层误差若不做改正,将导致定位精度变差2 m左右。
对流层误差将使得定位结果变差几十米。
此外,使用轨道高度为550 km的低轨卫星的多普勒频移定位时,接收机的初值误差应小于300 km,否则部分历元将不能收敛到正确的接收机位置。
【总页数】11页(P84-94)
【作者】张雨露;李桢;施闯;景贵飞
【作者单位】北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院;卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P228
【相关文献】
1.一种低轨卫星星座增强北斗精密单点定位的算法
2.低轨大规模星座概念研究与分阶段部署方案
3.技术视角下低轨大规模星座武器化的国际规制
4.低轨大规模卫星星座内部防碰撞安全性分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
智慧树答案GNSS测量与数据处理(山东联盟)知到课后答案章节测试2022年
第一章1.A-S是指（）。
答案:反电子欺骗2.SA政策是指（）。
答案:选择可用性3.SPS是指（）。
答案:标准定位服务4.PPS是指（）。
答案:精密定位服务5.ε技术干扰( )。
答案:星历数据6.δ技术干扰( )。
答案:卫星钟频7.子午卫星导航系统与GPS相比较，存在的局限性有( )。
答案:轨道低，难以精密定轨;卫星少，不能实时定位;频率低，难以补偿电离层效应的影响8.20世纪70年代，美国开始研制GPS系统，三部分构成：空间卫星部分、地面监控站部分和用户部分。
答案:对9.地面监控站部分由10个站组成：1个主控站、3个注入站、6个监控站。
答案:错10.GPS定位原理是采用空间距离前方交会法。
答案:错11.不是GPS用户部分功能的是（）。
答案:提供全球定位系统时间基准12.不是GPS卫星星座功能的是（）。
答案:计算导航电文13.伽利略系统是由欧盟主持研制开发的，既提供开放服务和商业服务，又提供军用服务的卫星定位系统。
答案:对14.目前的几大卫星定位系统（GPS、GALILEO、GLONASS、北斗）中GPS的卫星数最多，轨道最高。
答案:错15.BDS与GPS都采用的距离差交会法。
答案:错16.目前唯一具有短报文功能的GNSS是北斗系统。
答案:对17.在2020年左右，我们的生活中将出现4大卫星导航系统并存的情况，共有100多颗卫星在空中为全球的民众提供卫星导航服务。
技术和性能领先的系统将成为主导，而技术性能落后的系统将被逐渐边缘化。
答案:对18.GNSS可以应用到精密农业答案:对19.GPS气象学是利用GPS理论和技术来遥感地球大气，进行气象学的理论和方法研究，如测定大气温度及水汽含量，监测气候变化等。
答案:对20.GPS精密导航技术与其它空间定位相结合，可以测定地球自转参数，包括自转轴的漂移，自转角速度的长期和季节不均匀性。
答案:错第二章1.春分点是太阳从南半球向北半球运动时，黄道与赤道的交点。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
V
Conclusion and Outlook
• We need GIM with global coverage, higher accuracy and reliability.
• Factors impact on GIM
✓ Single layer assumption ✓ STEC accuracy ✓ Convert STEC to VTEC (mf) ✓Mathematic Model adaption ⅩObservation coverage at global scale
Presice Topside Ionosphere Modeling with Multiple LEO satellites
➢ LEO satellites with much atmospheric drag, short life time. ➢ Fast replacement of satellites ➢ Satellites orbit at different altitudes（500-1000km）
The accuracy of the estimated GPS-DCBs determined by (a) the SA-LEO solution and (b) the MA-LEO solution for GTIM-500 and GTIM-800.
The improvement in the RMS for our proposed method is approximately 20
GNSS TEC
Over the oceans
Mostly NO
Top side ionosphere YES
Mapping function YES
Biases
DCB
Altimetry TEC (T/P, Jason etc.)
YES but very sparse during short time NO NO few TECU bias with GNSS?
III LEO-augmented Precise Positioning
IV LEO-augmented Ionosphere Modeling
V
Conclusion and Outlook
Transit: the first operational LEO satellite navigation system in 1964.
30oS 60oS
901o8S0oW 120oW 60 oW
0o 60oE 120oE 180oW
Ground-based GNSS ion. Obs. Coverage(1h)
➢ The combined GIM from GNSS and altimetry data has been investigated before, it demonstrated the potential to increase the quality of the GIM, particularly over the oceans ( worst case for GNSS)
➢ Ground-based GNSS ionosphere observations with IGS network
✓ Dense over the land (30 ) ✓ Sparse / vacant over the sea(70 )
60oN 30oN 0o
90oN
GNSS Stations
✓ consisted of 5 to 10 satellites placed in polar orbits with an altitude of ~ 1,100 kilometers.
低轨导航星座增强精密定位和电离层建模
武汉大学测绘学院 2020-11-13
1
I
Motivation
II
LEO Constellations: Past, Present, Future
III LEO-augmented Precise Positioning
IV LEO-augmented Ionosphere Modeling
Presice Topside Ionosphere Modeling with Multiple LEO satellites
✓ Validation with dSTEC assessment method
I
Motivaions: Past, Present, Future
satellites at different orbital altitudes. JournalofGeodesy,94(9), 1-17.
Presice Topside Ionosphere Modeling with Multiple LEO satellites
✓ Validation with CODE GPS satellite DCBs Traditional method VS Proposed method
LEOsatelteil
multiple LEO satellites ground trace
IPP distribution of multiple LEO satellites from 00:00 to 02:00 UTC on DOY 174,2015
Ren, X., Chen, J., Zhang, X.(*) et al. (2020). Mapping topside ionospheric vertical electron content from multiple LEO
TopsideionospheremonitoringwithmultipleLEOsatelites
Presice Topside Ionosphere Modeling with Multiple LEO satellites
Q：howtomakefuluseofl observaionsatdfeentobtalatudes？ilrfit