北斗多频相位平滑伪距算法比较研究
解决掉线问题的北斗卫星导航测绘技术优化方法
解决掉线问题的北斗卫星导航测绘技术优化方法北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,广泛用于各行业,包括测绘、交通、农业等。
然而,在使用北斗卫星导航系统进行测绘时,有时会遇到解决掉线问题的困扰。
本文将探讨北斗卫星导航测绘技术的优化方法,以解决这一问题。
首先,要解决掉线问题,我们需要了解掉线的原因。
掉线可能是由于信号弱、信号遮挡或设备故障等原因引起的。
在测绘中,精度和稳定性是至关重要的,因此我们需要寻找适合测绘场景的优化方法。
一种方法是使用差分定位技术。
差分定位技术是利用两个或多个接收机接收同一颗卫星的信号,通过对比两个接收机的观测数据,消除大气延迟等误差,提高位置精度。
差分定位技术可以有效提高北斗卫星导航系统的可靠性和精度,减少掉线问题的发生。
另一种方法是使用多基站测绘技术。
传统的北斗卫星导航系统一般只采用单一基站进行信号接收和处理,容易受到信号干扰和遮挡的影响。
而多基站测绘技术则采用多个基站同时接收信号,并进行数据处理和融合,提高了信号的可靠性和稳定性。
多基站测绘技术还可以根据不同基站的位置和接收质量,自动选择最优的信号进行测量,进一步优化了测绘结果的精度。
除了差分定位技术和多基站测绘技术,还可以采用相位平滑伪距观测技术来解决掉线问题。
相位平滑伪距观测技术是利用接收机测量的载波相位和伪距观测值,通过差分操作和滤波算法,提高定位精度和信号可靠性。
相位平滑伪距观测技术能够有效抑制信号的多径干扰和噪声,减少掉线的概率。
此外,我们还可以借助地面增强系统来解决掉线问题。
地面增强系统是在北斗卫星导航系统的基础上,通过搭建地面站网络和增加中继站等手段,提供更强的信号覆盖和增强的定位服务。
地面增强系统的使用可以有效解决信号遮挡和掉线问题,提高测绘的可靠性和稳定性。
综上所述,解决掉线问题是北斗卫星导航测绘技术优化的重要课题。
通过使用差分定位技术、多基站测绘技术、相位平滑伪距观测技术和地面增强系统等方法,可以有效提高北斗卫星导航系统的可靠性和精度,减少掉线问题的发生。
基于伪距多路径偏差改正的北斗卫星精密单点定位研究
基于伪距多路径偏差改正的北斗卫星精密单点定位研究精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)高精度的定位结果是基于对影响定位精度的各种误差改正实现的。
经研究发现,北斗卫星的伪距观测值存在与高度角相关的系统偏差,该偏差被在本文称为北斗卫星伪距多路径偏差。
北斗卫星伪距多路径偏差的存在对精密定位的研究及其应用产生了较大的影响,因此,针对北斗伪距多路径偏差的分析和改正对提高北斗卫星导航定位精度和应用性能有着重要意义。
本文主要对北斗伪距多路径偏差及其改正模型进行了研究,并对改正模型效果进行PPP实验检验,研究方法和研究结论如下:(1)基于MP组合提取北斗伪距多路径偏差并对其特征进行分析。
(2)根据北斗IGSO和MEO卫星伪距多路径偏差与卫星高度角相关的特性,本文采用加权分段线性拟合的方法对伪距多路径偏差与高度角关系进行建模,并分析了测站数目及分布对建模的影响。
根据GEO卫星伪距多路径偏差具有周期性变化的特性,利用小波变换以及小波分解和重构的方法对其进行改正。
(3)为了验证伪距多路径偏差的改正算法的有效性,利用GMSD测站数据计算了北斗卫星伪距多路径偏差改正前后的MW组合序列。
结果显示:改正算法基本能够消除MW组合的伪距多路径偏差,宽巷模糊度固定过程中的数据利用率有所提高。
(4)本文开发了北斗伪距多路径偏差改正模块,并基于RTKLIB开源代码,研制了北斗.PPP软件。
(5)利用10个测站的观测数据,采用传统的无电离层模型,以及精密星历和精密钟差产品,实验结果显示:改正伪距多路径偏差后的静态PPP精度在N、E、U 方向平均提高了 6.8%、9.5%、11.3%,RMS 值平均提高了 1.1cm、1.3cm、2.6cm;改正伪距多路径偏差后的动态PPP精度在N、E、U方向平均提高了 9.1%、1.5%、5.2%,RMS值平均提高了 1.7cm、0.6cm、2.3cm。
实验结果表明:经过本文提出的伪距多路径偏差改正模型改正后,北斗PPP 的定位精度得到提升。
北斗卫星伪距多路径偏差改正研究
北斗卫星伪距多路径偏差改正研究李昕;曾琪;管守奎【摘要】通过分析不同卫星系统MEO卫星的伪距多路径误差,发现北斗卫星伪距多路径偏差的存在.进一步分析BDS三类卫星伪距多路径误差的变化特征,结果表明,IGSO卫星和MEO卫星的伪距多路径误差存在明显的系统性偏差.选择分段线性拟合和分段多项式拟合两种方法建立北斗卫星伪距多路径偏差改正的经验公式,并比较两种改正方法的效果.分析了北斗卫星伪距多路径偏差改正前后的MP序列和MW组合序列的数据变化特征以及PPP定位结果的差异,验证了经验公式的可行性和有效性.【期刊名称】《大地测量与地球动力学》【年(卷),期】2016(036)008【总页数】5页(P727-731)【关键词】北斗卫星导航系统;伪距多路径偏差;多路径组合;MW组合;PPP【作者】李昕;曾琪;管守奎【作者单位】武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079;武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079;武汉大学测绘学院,武汉市珞喻路129号,430079【正文语种】中文【中图分类】P228北斗卫星伪距多路径偏差的存在对于精密单点定位精度的提高,尤其是模糊度固定都有比较大的影响[1-2]。
有学者对北斗卫星伪距多路径偏差进行相关研究,但主要侧重于分析伪距多路径偏差的产生机制及其对精密单点定位的影响 [3-6],并没有对改正方法作进一步讨论。
本文利用实测数据对北斗3类卫星的伪距多路径误差进行分析,采用分段线性拟合法和分段多项式拟合法对北斗IGSO和MEO卫星的伪距多路径偏差进行建模,得到较优的经验改正公式,并通过MW组合和PPP 结果验证改正模型的有效性。
在GNSS测量过程中,通常会存在多路径误差[7]。
利用载波相位观测值和伪距观测值联立变换,可以得到伪距多路径误差MP:式中, f1、f2为载波相位观测值的频率,φ1、φ2为载波相位观测值,P1、P2为伪距观测值,NP1、NP2为两个组合中的模糊度,MP1、MP2分别为P1、P2伪距上的多路径误差。
基于北斗_多频观测量的载波相位差分精密定位技术研究
【关键词】北斗;多频;线性组合;载波相位差分
1 引言
北斗卫星导航系统(COMPASS)是我国自行研 制的一种新型、全天候、区域性的卫星导航系统,可 以为用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服 务[1],北斗导航定位系统的建成使我国自主进行高精 度相对定位成为可能。为了减弱卫星广播星历误差、
卫星钟差和大气折射误差的影响,在实际应用中常采 用载波相位观测值间的各种线性组合来获得高精度的 导航定位结果[2],利用北斗系统多频观测量进行载波 相位差分相对定位,可以提高定位精度及可靠性。目 前,国内对于北斗多频相对定位的讨论还比较少,因 此,本文利用调制在B1、B2、B3三个频点上的载波相
λ3Δ∇φ3ij (k) =Δ∇ρij (k) −β2Δ∇Iij (k) +λ3Δ∇N3ij +Δ∇εφij3(k) (4)
北斗三号卫星多频多通道差分码偏差估计与分析
摘要:差分码偏差(DCB)是电离层建模与导航定位授时的主要误差源,北斗多频多通道信号衍生出一系列新的DCB。
本文首先分析了北斗三号卫星的码观测值组合及可估的DCB类型,建立了北斗三号卫星多频码偏差估计的数学模型,利用IGS实测数据首次估计得到了22种不同类型的北斗DCB。
在此基础上,全面比较分析了各类DCB的内符合精度、外符合精度及月稳定度。
结果表明,北斗三号卫星各类DCB的闭合差基本都在0.2 ns以内,具有较好的内符合精度;估计结果与中科院(CAS)、德国宇航中心(DLR)提供的DCB产品具有一致性,与CAS的6种DCB偏差基本在0.1 ns以内,与DLR的4种DCB偏差基本在0.2 ns以内;由于误差传递的影响,通过线性转换得到DCB值的精度和可靠性不及DCB直接估计量;北斗三号卫星各类DCB的月平均标准差为0.083 ns,具有较好的中长期稳定性;相较于北斗二号卫星,北斗三号卫星的DCB稳定性相对更优。
关键词:北斗三号全球导航卫星系统多频多通道差分码偏差一致性稳定性Estimation and analysis of the multi-frequency and multi-channel DCB for BDS-3Abstract: Differential code bias (DCB) is one of the major errors in ionospheric modeling, satellite navigation, positioning, and timing. A new series of DCBs is derived from BDS multi-frequency and multi-channel signals. Firstly, this paper analyzes the code observation combination and estimable DCB type for BDS-3, establishes the mathematical model of multi-frequency and multi-channel DCB estimation, and estimates more than 20 types of DCB by using IGS data. On this basis, the precision, accuracy, and monthly stability of various DCBs are compared and analyzed comprehensively. The results indicate that the closure errors of BDS-3 DCBs are basically within 0.2 ns, which shows good precision. The estimated results have a good agreement with the DCB products provided by CAS and DLR. Six types of DCB differences with CAS are basically within 0.1 ns. Four types of DCB differences with DLR are basically within 0.2 ns. Due to the influence of error propagation, the accuracy andreliability of DCB obtained by linear transformation are not as good as DCB estimated directly. The monthly mean STD of BDS-3 DCBs is 0.083 ns, showing good medium- and long- term stability. Compared with that of BDS-2, the DCB stability of BDS-3 is relatively better.Key words: BDS-3multi-frequency and multi-channel differential codebias consistency stabilityGNSS导航信号差分码偏差(differential code bias, DCB)是指由于硬件延迟导致同一时刻不同频率或同一频率上不同测码信号之间的时延差异,包括卫星端差分码偏差和接收机端差分码偏差[1]。
“北斗”B2频段导航信号伪码跟踪性能分析
“北斗”B2频段导航信号伪码跟踪性能分析北斗导航系统是我国自主研发的卫星导航系统,其具有完全自主知识产权,对我国的经济建设、国防建设以及其他重大领域都有着至关重要的作用。
其中,北斗B2频段导航信号伪码跟踪性能分析是北斗导航系统的关键技术之一。
伪码跟踪是指接收机对导航信号进行解调、同步和跟踪的过程。
其中,伪码是一种在信号上加入的噪声码,用于保证信号的安全性和唯一性。
因此,伪码跟踪的正确性和精度对导航系统的定位和导航精度都有着至关重要的影响。
北斗B2频段是指北斗导航系统中的第二频段,其频率范围为1176.45~1207.14 MHZ。
在B2频段导航信号中,伪码相对于航空导航信号具有更长的码长和更高的重复率,因此对伪码跟踪的要求更高。
常用的B2频段卫星导航接收机伪码跟踪算法包括Costas环路跟踪算法、延迟锁定环路跟踪算法等。
在对北斗B2频段导航信号伪码跟踪性能进行分析时,需要考虑包括信噪比、接收机硬件性能、伪码跟踪算法等因素在内的多个因素。
首先,信噪比是影响伪码跟踪精度的重要因素。
当信噪比较低时,容易造成伪码跟踪误差过大,导致定位精度降低。
其次,接收机硬件的性能直接决定了伪码跟踪的精度和稳定性。
因此,需要选择高质量的接收机,并对其硬件参数进行优化。
最后,伪码跟踪算法的选择也对跟踪性能有着至关重要的作用。
在伪码跟踪算法中,Costas环路跟踪算法具有简单易实现和良好的性能表现,已经成为了B2频段导航信号伪码跟踪的主流算法之一。
在应用中,需要针对具体环境和导航场景进行优化和调整,尤其需要考虑多路径影响、周边环境影响等因素。
同时,也需要不断针对伪码跟踪技术进行研究和拓展,提高其相应的精度和稳定性,以满足日益增长的导航需求。
总之,北斗B2频段导航信号伪码跟踪性能分析是北斗导航系统的重要研究领域之一。
只有在对其进行深入分析和研究的基础之上,才能不断提高北斗导航系统的精度和稳定性,为我国经济和国防事业的发展做出更加重要的贡献。
浅析伪距差分技术在北斗系统中的应用
3 讨 论
3 . 1 同伴教育干预 的有效性 调查显示 . 经过 6 个月 同伴教育干预 . 无论中学生在“ 曾听说过伤 害” 、 “ 知晓严 重的意外伤害会导致残疾” 等伤害知识 的认知上 . 还是在 “ 愿意接受关于预防学生运动伤害 的教育” 等伤害态度 的认知上 , 同伴 教育组干预前后 比较有显著提 高. 差异有 统计 学意义( P < 0 . 0 1 ) 。同时 研究结果显示 .同伴教育干预策略完全可以降低运动伤害发生率 . 同 伴教育组干预前 后比较差异有统计学意义( P < O . O 1 ) 。对照组 前后 比较 差异无统计学 意义( P > O . 0 5 ) 。 值得一提 的是 , 在本次研究 过程中发现 , 在4 所 干预学校 中.中学生对于同伴教育干预各项措施非常支持 . 体 现 出浓厚的兴趣 . 其自 身知识及态度均有不同程度改变。 一方 面说 明, 中学生平时接受健康教育较少 . 作为学校教育部 门需要更加关注其运 动伤害知识的灌输 : 另一方面 , 只要提供正确的知识 , 学生接受知识 的 依从性相 对更高 。总之 , 实施 同伴教育对防控中学生运动伤害在 4 所 学校取得 了一定 干预效果 .可作为 中学 生防控运动伤 害的干预新途 径. 值得推广。 3 . 2 同伴教育的优势 同伴教育 的最大优势就是 同伴教育者与 目标人群有着相 同经历 、 相同背景 . 更了解他们 的特点和兴趣。 因此 . 同伴教育者在开展 同伴教 育活动过程中 .可 以以 自身或周围同伴在成长过程 中所遇到的烦恼 、 困惑以及 解决办 法以同龄人所能接受的语言和方式表达 出来 , 缩短 了 教育者与 目标人群 的心 理距 离 . 容易 引起共 鸣 . 使他们 在愉快 的交流
则的影响。同伴 教育 的本质特征是教育者和受教 育者为相互融洽 、 有 信任感的 同龄伙伴关 系 . 而非师 生关 系 . 因而便 于通过人 际交 流与反 馈. 相互分享 生活中有用 的经验 和信息 3 _ 3 中学生防控运 动伤害相关知识教育 的必要性与可行性 作为学校教育重要 组成部 分的体 育 .由于 自身的特点 ( 运动 、 器 械) 或其他各种因素 , 伤 害事故 ( 尤其是运动性损 伤) 时有发生 . 其 已成 为学校教育过程 中的不 安全 因素 如何正确处理体 育与安全问题 . 防 控体育运动中伤害事故 的发生 , 成 为体育工作者必须 思考 、 分析 、 研究 的重要课 题之一 因此探 索体育教学过程 中对 中学生进行安全与防救 护知识 、 能力 教育 的方法 、 途径 、 形式 、 手段是非常有必要 的。 学校是 中 学生集 中的地方 , 良 好 的组织机构 、 广泛 的教育 、 覆盖人 群和学生间频 繁的 日常接触使学校成 为开展 同伴教育 的良好基地 。本研 究显示 : 在 科 学论证 的基础 上通 过引入 同伴 教育这一全新 的干预途径对 4所 学 校实施 防控运动伤害 同伴教育干预 . 促进学生掌握运 动安全知识与防 控运动伤害技 能取得 了满意的教学效果 。从研究 的过程 来看 , 各项干 预策略基本得到落实 . 各校反应 良 好. 充分说 明同伴教育干 预策略是
相位平滑伪距
相位平滑伪距1. 介绍相位平滑伪距是一个用于导航和定位系统中的技术,通过使用载波相位差来估算距离的一种方法。
相位平滑伪距技术可以提供更高的精度和稳定性,特别是在多径效应和信号遮挡的环境中。
2. 传统伪距测量方法问题传统的伪距测量方法是通过测量信号的到达时间来估算距离。
这种方法简单直接,但受到许多干扰因素的影响,例如多径效应、信号衰减和钟差等。
这些影响导致传统伪距测量的不稳定性和低精度。
3. 相位平滑伪距原理相位平滑伪距技术利用载波相位差来测量距离。
载波频率远高于信号的码片速率,因此载波相位差可以更准确地估算距离。
相位平滑伪距技术通过跟踪信号的载波相位变化,可以获得更高的测量精度和稳定性。
4. 相位平滑伪距的优势相位平滑伪距技术相比传统的伪距测量方法具有以下优势: 1. 更高的测量精度:相位平滑伪距通过跟踪信号的载波相位变化,可以提供更准确的距离估算。
2. 更好的稳定性:相位平滑伪距对多径效应和信号衰减的影响较小,因此在复杂的环境中具有更好的稳定性。
3. 抗干扰能力强:相位平滑伪距技术对信号干扰和噪声具有较好的抑制能力,可以提供更可靠的定位和导航结果。
5. 相位平滑伪距的实现方法相位平滑伪距的实现主要包括以下几个步骤: 1. 载波相位观测:接收器通过跟踪信号的载波频率和相位来观测载波相位变化。
2. 预处理:对载波相位观测进行预处理,包括去除钟差影响、消除多径效应等。
3. 相位平滑:根据预处理后的载波相位观测数据,进行相位平滑处理,以获得更稳定的相位伪距测量。
4. 距离估算:利用相位平滑后的载波相位观测数据,结合导航天线的位置信息,通过数学模型估算距离。
6. 相位平滑伪距在导航和定位系统中的应用相位平滑伪距技术在导航和定位系统中具有广泛的应用,主要包括以下几个方面:1. GPS定位:相位平滑伪距技术可以提高GPS定位的精度和稳定性,特别是在复杂的城市环境中。
2. 惯性导航:结合惯性测量单元,相位平滑伪距技术可以提供更准确和连续的导航信息,特别是在GPS信号受限的情况下。
双频载波相位平滑码伪距差分技术研究
s h o ws t h a t t h e d i fe r e n t i a l p o s i t i o n p r e c i s i o n c a n o b t a i n he t l e v e l o f s u b - me t e r .
S U a n l i n. s uY a n
Abs t r a c t :Ac c o r d i n g t o t h e d i f e r e n t i a l t e c h n o l o g y o f c a r r i e r p h a s e s mo o t h e d p s e u d o — r a n g e i n t h e a p p l i c a t i o n o f h i g h - p r e c i s i o n
量严重 ,测 量精度 不 能满足 需求 ,因而 载波相 位差 分技 术在 高精度 测量 中得 到广 泛 的应 用 。 载波 相位 差分 技术尽 管有 较高 的测 量精度 ,但 由于 初始 整周模 糊度 以及 相位 整周跳 变 的存在 ,存 在模 糊度 的搜 索空 间 巨大 ,整 周模糊 度解 算 困难 ,
・ 4 0 2・
现代导航
2 0 1 3焦
双频载波相位平滑码伪距差分技术研 究
苏艳林 ,苏岩 2
( 1中国电子科技集团公司第二十研 究所 ,西 安 7 1 0 0 6 8 ; 2西安理工大学,西安 7 1 0 0 4 8 )
摘 要:本文针对载波相位平滑伪距差分技术在 高精度测量的应用,推导 了单频和双频载波 相位平滑伪距的原理 ,分别给出了单频和双频载波相位平滑伪距差分模型 通过试验分析 ,比较 了单频和双频差分导航定位精度 ,分析 了双频载波相位平滑伪距差分定位的优点,且其差分定位
基于IPSO-HATCH的北斗相位平滑伪距定位算法
基于IPSO-HATCH的北斗相位平滑伪距定位算法
席志红;刁硕;常佳博
【期刊名称】《应用科技》
【年(卷),期】2018(045)003
【摘要】载波相位平滑伪距可以有效地提高北斗伪距定位的解算精度,传统的Hatch滤波由于平滑窗口大小是固定的,在持续定位解算中容易发散,因此必须合理地选择平滑窗口的大小.通过分析平滑因子的影响因素,利用改进的粒子群算法(IPSO)对每一历元的平滑窗口大小进行寻优,确定最优平滑窗口的大小.实验表明,利用改进粒子群和Hatch组合的算法(IPSO-HATCH)能够有效地提升滤波效果和定位精度,解决了Hatch滤波平滑窗口大小选择的问题,证明了算法的有效性、稳定性和可靠性.
【总页数】6页(P44-49)
【作者】席志红;刁硕;常佳博
【作者单位】哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学信息与通信工程学院,黑龙江哈尔滨 150001
【正文语种】中文
【中图分类】TN961
【相关文献】
1.载波相位平滑伪距算法在区域实时定位系统中的应用 [J], 宋伟宁;张彦仲;邵定蓉;李署坚;文霄杰
2.相位平滑伪距差分技术在北斗定位中的应用探讨 [J], 凌青;于清波
3.基于北斗卫星载波相位平滑伪距的列车定位方法 [J], 戴连君;唐涛;蔡伯根;刘江
4.基于观测值加权相位平滑伪距的北斗伪距差分定位 [J], 徐君毅;李金龙;何海波;郭海荣;王爱兵
5.提高GPS载波相位平滑伪距定位精度的算法研究 [J], 张成军;杨力;陈军
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北斗的算法原理
北斗的算法原理北斗卫星导航系统是中国自主开发的一种卫星导航系统,其算法原理是基于卫星定位和测量技术。
它包括卫星轨道设计、时钟校准、信号发射、信号接收等多个方面的技术。
下面我将详细解释北斗的算法原理。
首先,北斗系统的定位算法是基于卫星测量的三角定位原理。
北斗卫星通过传输精确的时间信号和导航信息,接收器通过接收和处理这些信号,计算出自己的位置。
北斗系统中至少需要接收到四颗卫星的信号才能进行定位计算。
其次,北斗系统采用了一种双频测量技术,即同时接收L1和L2两个频段的信号。
L1频段的信号主要用于测量信号传播时间,而L2频段的信号则用于补偿大气延迟误差等。
北斗系统中的接收器通过测量卫星信号的到达时间和接收器本地时间之间的差值,得到由距离引起的伪距观测值。
然后,接收器通过相位差分技术将伪距观测值转换为载波相位观测值,从而提高定位精度。
此外,北斗系统还通过载波相位平滑技术来消除噪声和多径干扰,进一步提高定位精度。
北斗系统中的接收器还会对卫星信号进行多路径效应的检测与修正。
多路径效应是指信号在传播过程中遇到障碍物反射产生的误差。
接收器通过监测单位时间内信号强度的变化,可以判断是否存在多路径效应,并将其对定位结果的影响进行修正。
在北斗系统中,接收器首先会与卫星之间进行时间同步。
北斗卫星会发送时间校准信息,并附带有卫星自身的位置和轨道参数等信息。
接收器通过接收这些信息,并与本地时间进行比对,来校正自身时间。
北斗系统还采用差分定位技术,以提高定位精度。
差分定位技术利用参考接收器与移动接收器之间的距离差异,来对移动接收器的定位误差进行修正。
参考接收器通过与数个已知位置的基准站进行通信,将基准站测量得到的卫星信号的观测值和已知位置信息传输给移动接收器,移动接收器通过接收到的观测值和已知位置信息进行差分计算,从而获得更高精度的定位结果。
此外,北斗系统还采用了时钟校准技术和星间差分技术。
时钟校准技术通过接收卫星传输的时间校准信号,对接收器的本地时钟进行校准。
载波相位平滑伪距原理
载波相位平滑伪距原理
载波相位平滑伪距原理是一种导航定位技术,它基于卫星载波信号的相位变化来进行测量和跟踪。
具体原理如下:
1. 信号接收:接收到的GPS卫星信号经过天线接收,然后通过射频前端进行放大和转换。
2. 载波相位测量:通过对接收到的GPS卫星信号进行解调和相位测量,得到不同卫星的载波相位信息。
3. 伪距计算:根据测量得到的载波相位信息,结合已知的卫星位置信息和观测站的位置信息,计算得到每颗卫星与观测站之间的伪距。
4. 相位平滑:由于载波相位测量的误差较大,需要进行平滑处理来提高定位精度。
相位平滑是通过连续测量多个时刻的载波相位来提高测量精度,消除测量误差。
5. 伪距平滑计算:通过相位平滑处理得到的载波相位,结合已知的卫星位置信息和观测站的位置信息,计算得到平滑后的伪距。
6. 定位计算:通过观测到的卫星伪距和平滑伪距,结合已知的卫星位置信息和观测站的位置信息,使用定位算法进行定位计算,得到观测站的位置。
通过载波相位平滑伪距原理,可以实现高精度的导航定位,适用于航空、航海、地面车辆导航等应用领域。
北斗卫星导航系统伪距差分定位技术研究
[(miS -msj)dYS + (miT -
mjT )dYT ]- (niS -njS)dZS +
(niT -njT )dZT ].
(6)
若 S站为基准站,则其坐标改正数为零。式(6)
简化为
(ρ′SiT -ρ′SjT )= [(ρi0S -ρi0T )- (ρj0S -ρj0T )]-
(liT -ljT )dXT - (miT -mjT )dYT -
图1 GPS与 BDS基线解算三轴误差
图2 GPS与 BDS卫星可见数
图2示出 了 GPS 和 BDS 卫 星 可 见 数。 可 以 看出,BDS卫星数变化较稳 定;GPS 卫 星 可 见 数 多 于 BDS卫星可见数,但其卫星可见数变化大,从 而 导致伪距差分结果稳定性比 BDS差。 对 照图1 不 难发现,变化较大 的 Dx,Dy,Dz 发 生 在 卫 星 可 见 数变化之处,卫星可见数对伪距差分存在一定的 影
结论: 1)在短基线的合适条件下,BDS与 GPS 伪距
δtk 为接收机 钟 差 改 正;ρ′i 为i 时 刻 伪 距 测 量 值; δρi1 和δρi2 分别表示电离层和对流层改 正;δt i 为 卫 星钟差改正。
将 式 (1)线 性 化 得
′i
ρ
=ρi0
-lidx
-midY
-nidz
+c·δtk
-
c·δt i +ρi1 +δρi2,
(2)
收 稿 日 期 :2015-02-09 资 助 项 目 :南 京 市 科 技 发 展 计 划 项 目 (编 号 :2014sc331065) 联系人:戴 伟 E-mail:daiwei2013@live.com
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相位平滑伪距
相位平滑伪距一、相位平滑伪距是什么?相位平滑伪距(Phase Smoothing Pseudorange)是一种基于GPS信号相位的信号处理方法,可以提高GPS定位的精度和可靠性。
相位平滑伪距是通过对GPS接收机接收到的卫星信号的相位进行平滑处理,得到一种类似于伪距的数据,从而实现高精度的GPS定位。
二、相位平滑伪距的原理1. GPS信号传播原理GPS信号在空间中传播时会受到多种影响,包括大气延迟、电离层延迟、多径效应等。
这些影响会导致GPS信号传输时间发生变化,进而影响GPS定位精度。
2. 相位平滑处理为了减小这些误差对GPS定位精度的影响,可以使用相位平滑处理方法。
该方法利用接收机内部时钟与卫星发射时钟之间的差值来计算出接收机与卫星之间的距离,并将其转化为类似于伪距的数据。
这样就可以消除大气延迟、电离层延迟等误差对GPS定位精度的影响。
3. 相位观测值和伪距观测值的比较相位观测值和伪距观测值都可以用来计算接收机与卫星之间的距离。
但相位观测值的精度比伪距观测值更高,因为它具有更高的分辨率。
相位平滑处理方法可以将相位观测值转化为类似于伪距观测值的数据,从而提高GPS定位精度。
三、相位平滑伪距的优点1. 提高GPS定位精度相位平滑处理方法可以消除大气延迟、电离层延迟等误差对GPS定位精度的影响,从而提高GPS定位精度。
2. 提高GPS定位可靠性由于相位平滑处理方法具有更高的分辨率,因此可以提高GPS信号的抗干扰能力和鲁棒性,从而提高GPS定位可靠性。
3. 适用范围广相位平滑处理方法适用于各种类型的GPS接收机和卫星系统,包括L1、L2、L5等频段以及GLONASS、Galileo等卫星系统。
四、相位平滑伪距在实际应用中的问题及解决方法1. 周期性误差由于相位平滑处理方法采用的是差分计算,因此会产生周期性误差。
解决方法是通过多次计算取平均值来消除这种误差。
2. 长时间延迟相位平滑处理方法需要对信号进行积分,因此会产生长时间延迟。
北斗卫星导航系统伪距差分定位技术分析
进行作业,一台称为基准站接收机,一台称为移动站接收机, 两台接收机互相协助作业。工作情况如下:两台接收机同时观 测与接收由北斗卫星传出的卫星信号,基准站接收机将根据已 知坐标点的坐标数据以及北斗的定位数据,对得出的数据进行 差分解算,然后将修正的误差数据发给移动站接收机,移动站 接收机将接收并且再次由数据进行修正,而后将数据传给卫 星,卫星将再次对接收到的数据进行修正,通过该方法,可达 到提高信号定位精准度的目的[1]。
引言 北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发
展,需要自主建设运行的全球卫星导航系统,其使用范围覆 盖全球,向全球用户开放,提供全天候、全天时、高精度的定 位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。随着人们对于 定位精准度的高度需求,也就产生了差分技术,差分技术根据 修正信息种类的不同可以分为位置差分、载波相位差分以及伪 距差分三种,本文将通过对伪距差分技术进行分析,简述其对 北斗卫星导航系统精准定位的影响。
2.2 伪距差分技术的应用现状 伪距差分技术能够得到米级定位精度,是目前差分技术当 中应用最广的一种差分。值得注意的是,北斗卫星导航系统伪 距差分技术的定位精准度会随着移动站接收机与基准站接收机 之间的距离发生改变,相距距离越短,北斗系统定位精准度越 高。伪距差分技术的应用优点是:基准站提供所有卫星的改正 数,用户接收机只需观测任意4颗卫星就可以完成精准定位;其 缺点就是前文说到的:差分精准度会随基准站到用户的距离改 变而改变,这就会导致在某些时候,会出现较大技术误差。
4 结束语 北斗卫星导航系统的精准度一直是我国致力于研究的科研
项目,且目前已取得一定的成效,但是在各国科技竞争日益加 强的今天,还需要不断的探索进步。北斗卫星导航系统伪距差 分定位技术在导航系统中运用越来越广泛,精度也越来越高, 具有良好的发展前景。北斗卫星导航定位系统发展至今,已 成为美国GPS,俄罗斯GLONASS之后第3个成熟的卫星导航系 统。目前的北斗卫星导航定位系统也还需要不断完善与改进, 需要对差分技术等相关技术做出更多的研究与探讨,选用合适 的技术,才能完成这一重要的科研任务。
载波相位平滑伪距算法研究与精度分析
载波相位平滑伪距算法研究与精度分析隋叶叶;杨小江;柳涛【摘要】Pseudorange is one of the basic range measurements for GPS receiver, having the significant effect on the navigationaccuracy.Positioning accuracy can be improved if some ways can be found to enhance the accuracy of pseudorange. Carrier phase smoothed pseudorange is one simple and effective method to improve pseudorange accuracy.This article advanced one Code Pseudorange Smoothing algorithm based on the smoothing principle,and analysed the relationship between smoothing effect and smoothing window or cycle-slip detection door values.In the case of high dynamic datas.the reasonable value of parameters were determined,followed by positioning and pseudorange accuracy improving analysis.Finally,the article analysed from a statistical point of view the relationship between carrier phase、pseudorange and smoothed pseudorange.The results of experiment indicate that this algorithm can improve the accuracy of pseudorange measurementThis is very meaningful to accurate position and navigation of GNSS receiver.%伪距测量值是GPS接收机最基本的距离测量量,对导航定位的精度具有重要影响,通过一些方法提高伪距精度可以有效改善定位精度,而载波相位平滑伪距是提高伪距精度的一种简单有效的方法.文章在阐述平滑伪距原理的基础上,介绍了一种载波相位平滑伪距技术,并详细分析了平滑窗口、周跳判断门限的选取对该技术平滑效果的影响.以高动态数据为例,确定参数的合理取值,进行定位精度分析和伪距精度改进分析,并从统计角度分析了载波相位、伪距及平滑伪距之间的相互关系.结果表明,该方法能够有效提高伪距测量的精度,对提高GPS接收机的实时定位精度具有实际应用价值.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2013(021)008【总页数】4页(P112-115)【关键词】平滑伪距;载波相位;周跳探测;周整模糊度;定位精度【作者】隋叶叶;杨小江;柳涛【作者单位】航天恒星科技有限公司北京100086【正文语种】中文【中图分类】TN967.1伪距定位法是指利用伪距及广播星历的卫星轨道参数和卫星钟差改正进行的定位。
北斗卫星导航系统伪距差分定位技术的分析
北斗卫星导航系统伪距差分定位技术的分析作者:罗程来源:《科技创新与应用》2018年第26期摘要:文章介绍了北斗卫星导航系统(BDS)的伪距差分定位模型。
结合GPS的伪距差分定位模型对该模型进行了比较,并对北斗导航系统的整体情况进行了介绍和概述,对比计算基线结果的精度,结果表明北斗导航系统的伪距差分可以达到亚米级的精度,对BDS地基的加固施工提供了新方向;同时还讨论了BDS卫星可见数对伪距差分定位的影响,对以后的工作提供指导借鉴。
关键词:北斗卫星导航系统;伪距差分定位;定位技术中图分类号:TN967.1 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)26-0156-02Abstract: This paper introduces the pseudo-range differential positioning model of BeiDou satellite navigation system (BDS). Based on the pseudo-range differential positioning model of GPS, the model is compared, the overall situation of BeiDou navigation system is introduced and summarized, and the accuracy of baseline results is compared. The results show that the pseudo-range difference of the BeiDou navigation system can reach the accuracy of sub-meter level, which provides a new direction for the construction of BDS foundation reinforcement, and the influence of the visible number of BDS satellites on the pseudo-range differential positioning is also discussed.Keywords: BeiDou satellite navigation system (BDS); pseudo range differential positioning; positioning technology1 概述BDS即指北斗卫星导航系统,该系统是世界四大导航定位系统之一,同时还有美国GPS,俄罗斯GLONASS和欧盟伽利略系统。
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编号:()字号本科生毕业设计(论文)题目: 姓名:学号:班级:二〇一五年六月北斗多频相位平滑伪距算法比较研究蒋 路 07113013 测绘工程11-(3)班中国矿业大学毕业论文任务书学院环境与测绘学院专业年级测绘工程学生姓名蒋路任务下达日期:2015年3月23日毕业论文日期:2015年3月23日至2015年6月15日毕业论文题目:北斗多频相位平滑伪距算法比较研究毕业论文专题题目:毕业论文主要内容和要求:内容:1)学习单频和双频载波相位平滑伪距的基本原理;2) 阐述北斗系统的组成;3) 不同算法在北斗星座环境数据下的载波相位平滑伪距,给出提高精度的处理方法;4) 通过利用不同算法对数据的处理比较研究得出不同算法相位平滑伪距的优缺点和最优平滑算法能够更好平滑伪距的结论;5) 根据所求的中误差做精度分析评价。
要求:1) 能够深入的探讨利用不同算法相位平滑伪距方面的内容,具有一定的创新性;2) 重点内容要重点把握,并在论文上体现出来;3) 论文的字数不宜过少,也不宜过分冗长;4) 需要一定的数据计算量来支持论文的论述。
院长签字:指导教师签字:指导教师评语(①基础理论及基本技能的掌握;②独立解决实际问题的能力;③研究内容的理论依据和技术方法;④取得的主要成果及创新点;⑤工作态度及工作量;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:指导教师签字:年月日评阅教师评语(①选题的意义;②基础理论及基本技能的掌握;③综合运用所学知识解决实际问题的能力;③工作量的大小;④取得的主要成果及创新点;⑤写作的规范程度;⑥总体评价及建议成绩;⑦存在问题;⑧是否同意答辩等):成绩:评阅教师签字:年月日中国矿业大学毕业论文答辩及综合成绩答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任签字:年月日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组负责人:年月日摘要首先,阐述了北斗导航定位系统的产生、发展现状及北斗导航定位的定位原理,着重介绍伪距测量原理和伪距单点定位原理。
对定位过程中的误差来源进行了分析探究,且给出了消除或减弱的相应误差的措施和方法;其次,对单频和双频不同算法基于相同数学模型下的相位平滑伪距基本原理进行了探讨和推导,得出了不同算法提高伪距定位精度的数据处理方法和推算过程;再次,在前人研究的基础上,对Hatch滤波公式和双频消电离层平滑伪距算法进行改进,利用改进后的算法来平滑北斗导航系统的伪距观测值,使其伪距定位达到更高精度性能要求。
最后,利用北斗导航系统星座下的卫星伪距和载波相位观测值数据进行单双频载波相位平滑伪距的方案设计和数据预处理,并且做出了结果分析和精度评价。
结果表明,利用不同的算法对伪距进行相位平滑,均能提高伪距定位的精度。
经过比较研究发现,利用双频消电离层改进算法能够更好的消除多路径效应和接收机测量噪声的影响,使伪距定位的精度更加的稳定和精确。
关键词:北斗导航定位系统;伪距观测值;双频平滑伪距;精度评定AbstractFirstly, this article systematically introduces the generation and development status of Beidou navigation positioning system and the prospects of application and Beidou navigation positioning principle. Especially, it described the principle of pseudorange measurement and single point positioning. Analysis to explore the positioning error sources in the process of positioning, and given the measures and methods to eliminate or reduce the corresponding error. Secondly,using the same mathematical model of different algorithms for single frequency and dual-frequency phase - smoothed are discussed and deduced the basic principles, got the different algorithms improve the pseudorange positioning accuracy of the data processing method and the calculation process. Again, on the basis of previous studies.The Hatch filter formula and dual-frequency eliminate ionospheric smoothing pseudorange algorithm was improved,and the improved algorithm is used to smooth the pseudorange observations of beidou navigation system,that makes the precision of pseudo-range positioning to achieve higher performance requirements. Finally, using the beidou satellite navigation system under the constellation of pseudorange and carrier phase observation data to make single frequency and double frequency carrier phase smoothing pseudorange scheme design and data preprocessing, then giving the results analysis and accuracy assessment. The results showed that using of different algorithms for pseudo-range phase smoothing pseudorange can improve accuracy of positioning. By comparison study found that the use of dual-frequency eliminate ionosphere improved algorithm can better eliminate the influence of multipath and receiver measurement noise, make pseudorange positioning accuracy more stable and precise.Keywords:BeiDou Navigation Satellite System;Pseudorange observations;Dual-frequency smoothing pseudorange;Precision evaluation.目录第1章绪论 (1)1.1研究的背景和意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3主要内容及论文结构 (3)第2章北斗导航卫星定位基本原理 (5)2.1伪距测量原理 (5)2.2北斗定位中的误差源 (7)2.2.1误差分类 (7)2.2.2削弱或消除相应误差的方法和措施 (9)2.3伪距单点定位 (10)2.3.1单点定位原理 (10)2.3.2单点定位数据处理步骤 (11)2.4本章小结 (11)第3章载波相位平滑伪距算法 (12)3.1相位平滑伪距算法说明 (12)3.2单频模式 (13)3.2.1单频载波相位平滑伪距算法1 (13)3.2.2单频载波相位平滑伪距算法2 (14)3.3双频模式 (14)3.3.1双频载波相位平滑伪距算法1 (15)3.3.2双频载波相位平滑伪距算法2 (15)3.4本章小结 (17)第4章数据处理与结果分析 (18)4.1数据简介 (18)4.2数据选取与方案设计 (21)4.2.1数据选取 (21)4.2.2处理流程 (21)4.2.3方案设计 (22)4.3计算结果与精度分析 (22)4.3.1方案一 (22)4.3.2方案二 (25)4.3.3方案三 (27)4.3.4精度分析 (29)4.4本章小结 (30)第5章结论与展望 (31)5.1结论 (31)5.2展望 (31)参考文献 (33)翻译部分 (35)英文原文 (35)中文译文 (45)致谢 (52)中国矿业大学2015届本科生毕业设计(论文)第1页第1章绪论1.1研究的背景和意义20世纪50年代末,美国利用多普勒卫星定位技术开始研发测速和定位的子午卫星导航系统(NNSS)[1, 2]。
子午卫星导航系统的研发成功开创了海空导航的新时代,奠定了大地测量学的基础。
70年代,随着卫星导航技术的发展,子午卫星导航的部分导航电文开始解密交付民用,自此利用多普勒卫星定位技术迅速的发展起来。
70年代中期,中国为了进行西沙群岛的大地测量基准联测引进了多普勒接收机。
随后中国总参测绘局和国家测绘局联合测设了全国卫星多普勒大地网,也在西部地区由石油和地质勘探部分联合建立了卫星多普勒定位网。
然而,利用子午卫星信号进行多普勒定位时,不仅需要很长的观测时间,而且既不能进行连续、实时定位,又不能达到厘米级的定位精度,所以其应用受到了很大的限制[3-6]。
为了能够实现全天候、全球性以及高精度的定位,新的导航定位系统必须应运而生。
我国的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是20世纪80年代提出的“双星快速定位系统”的发展计划。
方案于1983提出,1988-1989年利用现有的两颗C频段通信卫星成功进行了“双星快速导航定位通信系统演示实验”,证明了系统体制的正确性和可行性[7-9]。
1993年进一步进行双星定位系统实验,1994年双星导航定位系统正式启动。
2000年10月31日和12月21日,北斗系统第一颗和第二颗导航定位试验卫星发射成功,标志着我国已经建立起第一代独立自主的卫星导航定位系统[10, 11]。