首页期刊导航|导航定位学报
期刊信息/Journal information
导航定位学报
导航定位学报

季刊

导航定位学报/Journal Journal of Navigation and PositioningCSCDCSTPCD北大核心
正式出版
收录年代

    主动式定位的椭球交会原理及其2种解法

    薛树强杨文龙赵爽
    1-7页
    查看更多>>摘要：空间球交会定位原理广泛应用,但并非所有主动式定位系统均适用该定位原理.该文探讨了主动式双程定位观测模型及与之适配的椭圆交会定位原理,分析了主动式定位模型化为空间交会定位模型的模型误差,提出了基于高斯-牛顿法的主动式定位模型直接求解算法,以消除参数初值误差及其模型非线性强度影响;同时,为了继承基于空间交会原理的定位模型和算法,提出了求解主动式定位模型的间接解法,该方法通过双程距离精确转化为单程距离实现.以主动式声呐定位应用场景为例,进行深海3000 m海试数据验证,结果表明,主动式声呐定位模型相对于传统空间交会定位模型具有更高的定位精度,且直接解法与间接解法结果及其精度评定结果相同.其中,间接法通过建立往返双程距离比例关系,将模型近似误差进行等效转化,可对现有常规定位模型与算法直接加以利用,因此该方法具有更好的实用价值.

    主动式定位空间交会椭圆交会声呐定位非线性平差

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    低成本GNSS终端多普勒平滑伪距定位算法

    祝会忠邓小松范佳宝苑晓峥...
    8-15页
    查看更多>>摘要：随着低成本全球卫星定位(GNSS)终端硬件性能的不断提升,其在定位领域的应用也更加广泛,然而低成本GNSS终端在数据采集中常受观测环境的影响,使得载波相位观测值的高精度定位较为困难.伪距定位算法因其定位模型简单且实时性好的优势被广泛使用,因此本文利用多普勒平滑伪距方法,充分利用了多普勒观测值的作用,通过多普勒平滑伪距噪声来提升观测值的测量精度,利用多普勒平滑伪距模型对静态与多种动态环境下的平滑效果进行测试和分析.实验结果表明:在静态情况下,采用多普勒平滑伪距算法,伪距单点定位与伪距实时差分定位模型定位中平面精度较平滑之前分别提高了25％与31％;在动态环境下,有遮挡动态实验其精度提升30％以上,空旷情况下定位精度提升15％以上,快速运动过程中其提升能达到20％左右.表明通过多普勒平滑伪距算法可以显著提高低成本GNSS终端的定位精度.

    低成本全球卫星导航系统(GNSS)终端多普勒平滑伪距单点定位实时差分定位模型(RTD)

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    姿态四元数产品对BDS PPP的影响研究

    王晟哲刘腾潭冰峰杨洲铭...
    16-28页
    查看更多>>摘要：为解决低太阳高度角卫星姿态异常时期用户端与服务端数据处理姿态模型不一致的问题,国际卫星导航服务组织(IGS)推出了卫星姿态四元数产品.本文介绍了北斗卫星导航系统(BDS)卫星的姿态控制模式及卫星姿态四元数的使用方法,比较了不同分析中心的BDS卫星姿态四元数产品差异;以武汉大学分析中心(WUM)提供的姿态产品为例,研究了BDS卫星在不同偏航控制模式下应用姿态四元数产品对精密单点定位(PPP)的影响.研究表明,动偏期和零偏期不同分析中心BDS姿态四元数产品差异较小(偏航角差异不足0.01°),连续动偏期不同分析中心的BDS姿态产品呈现出10°以内的偏航角差异.零偏期内名义姿态与姿态产品差异大(180°)且持续时间长(1～2个星期),应用姿态产品后可使PPP定位精度提高20％～60％;连续动偏期内,极低太阳高度角情形下(持续1 d左右),同轨道面多颗卫星的名义姿态陆续发生反向偏航,此时应用姿态四元数产品可使PPP定位精度提高30％.总之,低太阳高度角时期应用卫星姿态四元数进行PPP可得到较使用名义姿态精度更优的、接近正常精度水平的结果.

    姿态四元数北斗卫星导航系统(BDS)卫星偏航姿态精密单点定位(PPP)

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    BDS-3单频三种差分定位方法的性能初步评估

    张奇超马下平黄功文吴一同...
    29-37页
    查看更多>>摘要：为进一步分析北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)B3I、B1C、B2a和B1I单频差分定位精度,利用全球14个MGEX测站构成基线长度在30 km以下的7条基线2022-09-01到2022-09-30共30 d观测数据,在评估可视卫星数和信噪比基础上,初步评估了BDS-3 B3I、B1C、B2a和B1I单频伪距差分、载波平滑伪距差分和载波相位差分定位精度.结果表明:数据质量方面,BDS-3 B3I、B1C、B2a和B1I可见卫星数和信噪比基本符合解算需求;差分性能方面,B1C和B2a相当,B3I和B1I略差;伪距差分E、N、U方向优于0.6 m,点位精度优于0.8 m,单频平滑效果B1C优于B3I、B1I和B2a,在E、N、U方向分别平均提升21.34％、22.2％和17.17％.设置平滑值和原始伪距阈值定位精度得到较好的提升;BDS-3载波相位差分B3I定位精度优于7cm,B1C定位精度优于5cm,B2a定位精度优于6cm,B1I定位精度优于5cm.总体定位精度随着基线长度逐渐下降,单频伪距差分定位精度达到分米级,载波平滑伪距中短基线定位精度相较于伪距差分能够提升40％,长基线提升20％,载波相位差分为用户提供厘米级定位精度.

    北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)伪距差分载波平滑伪距差分载波相位差分

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    复杂环境下GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合算法性能分析

    屈昂宋敏柴艳菊张祎贺...
    38-45页
    查看更多>>摘要：针对城市复杂环境下精密单点定位(PPP)连续高精度定位受限的问题,本文基于北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)与全球定位系统(GPS)双系统,利用PPP与惯性导航系统(INS)紧组合算法来改善城市复杂环境下定位性能.通过构建GPS+BDS-3双系统PPP/INS紧组合滤波模型,分别对GPS PPP、GPS+BDS-3 PPP、GPS PPP/INS紧组合、GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合4种方案在城区开阔、复杂环境下的定位、测速、定姿性能进行了分析和评估.实验结果表明,开阔环境下PPP/INS紧组合相比PPP定位精度略有提升;而在复杂环境下PPP/INS紧组合可显著解决PPP定位结果连续性和有效性较差的问题;引入BDS-3后,PPP/INS紧组合导航性能进一步提升,GPS+BDS-3 PPP/INS紧组合相比GPS PPP/INS紧组合,在东、北、天方向上,开阔环境下定位精度分别提升18.5％、32.7％、43.2％,复杂环境下定位精度分别提升35.9％、49.1％、56.5％.

    北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)精密单点定位(PPP)惯性导航系统(INS)紧组合测速定姿

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    TEQC与Anubis的数据质量检核性能分析

    陈昊谷守周秘金钟姜鼎璇...
    46-54页
    查看更多>>摘要：作为主流的数据质量分析软件,TEQC和Anubis(转换、编辑和质量检查软件)具备对不同格式版本的观测数据进行质量分析的功能.本研究利用这一功能,对RINEX(与接收机无关的交换格式)2.11版本的观测数据进行了数据完整率、周跳比、多路径效应和信噪比四项指标的分析.在此基础上,还利用Anubis对多样化内容的RINEX3.04格式数据进行了多系统多频点的分析.研究结果显示:Anubis和TEQC的数据完整率在观测数据未缺失时差异小于0.3％,而在多路径效应、周跳比和信噪比方面,由于其计算方法和软件特性的影响,其指标存在较大差异.Anubis在完整率、多路径效应和周跳比指标方面相比TEQC其数据质量分析性能更优,而信噪比在2个软件中均未统计出弱信号强度,其软件间的差异性影响较小,分析性能相当.此外,Anubis能够对多样化数据进行多系统多频点的分析,且通过其内置的可视化功能进行更直观和全面的数据质量分析.这对于实现高精度GNSS定位具有重要意义.

    AnubisTEQC数据质量分析可视化周跳比

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    时间传递链路闭合钟差处理方法与性能分析

    陈亮展昕王崇阳郭晓松...
    55-62页
    查看更多>>摘要：守时实验室和全球卫星导航系统(GNSS)维持的时间基准都通过不同溯源链路溯源至UTC(k),k为实验室代号.目前主流溯源方式包括光纤时间传递、卫星双向时间传递和GNSS共视时间传递.通过对不同溯源链路构造闭环钟差模型,利用间接平差修正各溯源链路钟差,消除了不同链路中存在在系统差和周期项等误差,提升了时间传递精度.采用5个时频站中8条独立不同溯源链路的钟差实测数据的对算法进行验证,结果表明:由于存在未消除空间误差的影响,卫星双向时间传递和GNSS共视时间传递在长基线条件下都存在明显的周期项,通过对溯源链路的平差修正,消除了溯源钟差不闭合的问题.通过对钟差的二次多项式拟合得到的残差计算,GNSS共视时间传递噪声由0.43 ns降低至0.25 ns,卫星双向时间传递噪声0.21 ns降低至0.14 ns,光纤时间传递噪声由0.18 ns降低至0.12 ns.通过提升各溯源链路的时间传递精度,有效地改善了各时间基准的服务能力.

    时间基准时间频率传递共视残差平差

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    基于小波变换的苏州暴雨前GNSS水汽异常变化分析

    潘建平李黎马华锋张明松...
    63-71页
    查看更多>>摘要：为研究暴雨前的大气水汽异常变化,该文基于2022年苏州市全球卫星导航系统(GNSS)数据和邻近气象站的逐小时降水量观测数据,利用小波变换方法分解重构GNSS大气可降水量(PWV)时序,分析暴雨前的GNSS PWV时序变化特征和异常信号.研究结果表明:2022年苏州暴雨发生前PWV普遍有1～3日内的明显上升期,夏季暴雨的PWV最大峰值可达72.4 mm,秋季暴雨PWV的最大峰值可达68.3 mm,春季暴雨的PWV峰值最大可达46.3 mm;突发性极端暴雨与PWV增幅关系密切,增幅越快,降水量越大;PWV经小波分解重构后,第四层高频系数(d4)的峰值或谷值往往早于暴雨发生时刻1～3 d,PWV增幅越快,PWV的d4高频系数振幅越大.本方法可探测出暴雨发生前的PWV时序异常变化,为暴雨短临预报提供一定参考依据.

    全球卫星导航系统(GNSS)暴雨可降水量小波变换

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    青海地区大气加权平均温度模型精度优化

    董浩杰杨维芳李小刚李得宴...
    72-80页
    查看更多>>摘要：针对当前大气加权平均温度(Tm)模型在青海省各地区的适用性较差,气象要素顾及较少等问题,提出一种青海地区大气加权平均温度模型精度优化方法:利用青海省4个探空站2014—2018年5 a的数据,通过线性回归的方法构建适用于青海省西宁、都兰、郭勒木得及玉树4个地区的本地化单因子Tm模型和多个气象因子参与的本地化多因子Tm模型;并通过反演的大气可降水量(PWV)与贝维斯(Bevis)模型和龚绍琦全国模型反演的PWV结果进行对比分析.结果表明,所构建的模型精度均优于现有模型,在反演PWV精度方面也要优于现有模型,可为提高青海地区全球卫星导航系统(GNSS)水汽反演精度提供参考.

    大气加权平均温度(Tm)全球卫星导航系统(GNSS)气象学精密单点定位(PPP)大气可降水量(PWV)模型区域化

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普

    GNSS广播星历精度评估与分析

    熊芷玄冯畅
    81-87页
    查看更多>>摘要：为了进一步探讨全球定位系统(GPS)、北斗卫星导航系统(BDS)、伽利略卫星导航系统(Galileo)、格洛纳斯全球卫星导航系统(GLONASS)的广播星历特性,并分析其精度和定位性能,对2023年3月的数据进行处理.结果表明:除GLONASS系统外,其他全球卫星导航系统(GNSS)广播星历卫星轨道精度在3个方向均优于1 m,GPS和Galileo系统广播星历卫星钟差精度均优于1 ns;当广播星历参数采用相同的更新间隔时,BDS系统对应的轨道精度较高,四大系统按轨道精度从高到低排序依次为BDS、GPS、Galileo、GLONASS;当广播星历采用10 min更新间隔时,不同于卫星轨道,BDS相应卫星钟差精度较低,这可能与BDS广播星历采用的时间同步技术有关;单点定位结果表明,BDS、GPS、Galileo系统对应的广播星历定位平面精度均优于1.3 m.

    全球卫星导航系统(GNSS)广播星历卫星钟差单点定位

      原文链接:
    • 万方数据
    • 维普