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导航定位学报
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导航定位学报/Journal Journal of Navigation and PositioningCSCDCSTPCD北大核心
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    DCT和无损编码的GNSS中频信号压缩算法

    林子钧庄学彬曾小慧王帅...
    84-95页
    查看更多>>摘要:针对全球卫星导航系统(GNSS)中频信号在数据回放与分析、模拟测试场景下存储数据量大,内存占用高的问题,提出一种基于离散余弦变换(DCT)和无损编码的GNSS中频信号压缩算法:结合DCT变换和多种主流无损编码技术,根据信号功率谱特性确定压缩方式和多个压缩阈值,实现信号功率谱的多阶层自适应压缩;针对多种采样率信号和多种量化位宽信号进行实验,利用软件接收机评估算法对信号功率估计精度的影响及算法压缩性能.结果表明,DCT_Zstd 算法可以同时满足压缩率较低和压缩时间较短的需求,算法对仿真信号和实测信号的最小功率损失分别约为0.16 dBHz和 0.51 dBHz,特别是对实测信号的压缩率可达 1%的同时,仅对导航定位解算有微小的影响.

    全球卫星导航系统(GNSS)中频信号信号压缩离散余弦变换无损编码功率估计

    近垂直传播场景下的短波时差定位方法

    张欢柳文唐文岐蔚娜...
    96-104页
    查看更多>>摘要:为了进一步减弱地形限制和障碍物遮蔽的影响,研究利用电离层近垂直传播模式短波通信定位技术,提出平地面平电离层近似和球面群路径地面距离(PD)变换相结合的时差定位模型:分析不同频率条件下电离层近垂直传播虚高随地面距离变化的特性;再根据工作频率与电离层临界频率的关系,自适应地选择平地面平电离层近似或球面PD变换定位方法;然后分析该定位模型的几何精度因子,为定位系统布站提供依据.仿真结果表明,该定位模型能够达到较高的定位精度.

    近垂直传播时差定位电离层短波几何精度因子

    卫星导航终端的阵列稀疏抗干扰算法

    常嵩雨贾学东陈国军
    105-110页
    查看更多>>摘要:针对导航终端抗干扰常用的技术手段中空时联合处理在工程应用中存在计算量过大的问题,提出一种基于空间相关系数的空时阵列稀疏算法:利用天线子集与空间相关系数结合来最大化信号和干扰的空间分离;并通过泰勒逼近得到最优天线子集.仿真结果表明,该算法得到的稀疏阵列性能近似于满阵列,其计算量为满阵列的 34.3%.

    全球卫星导航系统(GNSS)空时联合处理抑制干扰空间相关系数阵列天线阵列稀疏算法

    局域网恶意攻击节点定位方法

    万燕平
    111-117页
    查看更多>>摘要:针对局域网恶意攻击在空间分布和时间方面的不确定性导致检测难度增加的问题,提出一种改进的局域网恶意攻击节点定位方法:通过分析局域网恶意攻击基本特征,设置约束条件,确定局域网异常变量,组建局域网行为整体与局部多维映射关系,建立合理的局域网恶意攻击节点检测机制;利用局域网的多维映射关系获取检测变量中的异常变量,确定和其关联的基本攻击变量,并应用局部多维映射节点匹配基本攻击变量,引入接收信号强度指数(RSSI)模型距离参数修正,分析不同位置的锚节点,进行质心计算,获取局域网恶意攻击节点的位置信息,定位局域网恶意攻击节点.实验结果表明,提出的方法可使检测率和定位精度提高,误报率降低,定位时间缩短,能够实现高准确率的攻击节点检测和定位.

    接收信号强度指数(RSSI)多维映射关系局域网恶意攻击节点距离参数修正定位方法

    径向基函数拟合重力大地水准面与GNSS/水准偏差的研究

    杨蔚然刘焕玲文汉江敖敏思...
    118-127页
    查看更多>>摘要:针对重力似大地水准面与实测全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)/水准确定的几何似大地水准面存在偏差的问题,尝试利用球面径向基函数基于重力似大地水准面高程异常和实测 GNSS/水准高程异常的差异建立校正模型,以提高区域似大地水准面的精度,试验结果表明:球面径向基函数可以将重力似大地水准面有效校正至几何似大地水准面,校正后GNSS/水准检核点高程异常的差异由 7.58 cm减小至 4 cm以内;点质量函数、二阶径向多极函数、泊松核函数和二阶泊松小波基函数的校正效果差异在 1 mm以内,可忽略不计;相比多项式方法拟合法,球面径向基函数校正方法精度更高,高程异常的精度由 3.9 cm提高至 3.2 cm以内.

    球面径向基函数重力场模型似大地水准面拟合模型高程异常

    青藏块体东北缘GPS垂向时间序列噪声分析

    蔡晓军张子哲马涛
    128-137页
    查看更多>>摘要:为了进一步研究青藏块体东北缘全球定位系统(GPS)测站垂向位移序列的最佳噪声模型及对测站垂向速度估计的影响,提出一种青藏块体东北缘 GPS 垂向时间序列噪声分析方法:选取青藏块体东北缘 27 个中国大陆构造环境监测网络(CMONOC)GPS测站,利用不同的噪声模型对测站垂向位移时间序列进行噪声分析;并探讨赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)、时间优化贝叶斯信息准则(BICtp)和修正贝叶斯信息准则(BICc)确定的最优噪声模型之间的差异及对测站垂向速度估计的影响.结果表明,AIC确定的最佳噪声模型主要是广义高斯马尔可夫噪声(GGM)+自回归滑动平均噪声(ARMA1)、GGM+白噪声(WN)和WN+闪烁噪声(FN),分别占总测站数的 29.6%、22.2%和 18.5%,而BIC、BICtp和BICc准则确定的最佳噪声模型主要为WN+FN,分别占总测站数的 74.1%、66.7%和 70.4%,其次是GGM,分别占测站数的 22.2%、22.2%和 14.8%;BIC、BICtp、BICc在确定最佳噪声模型过程中,对GGM+ARMA1 和GGM+WN噪声模型的影响较大,并且BICc对随机漫步噪声的敏感程度高于BIC、BICtp;不同信息准则确定的青藏块体东北缘垂向速度及不确定度存在一定的差异,但整体垂向趋势基本相同,西南部测站呈现下降趋势,东北边缘测站呈现上升趋势,但上升或下降的幅度相对较小.

    全球定位系统(GPS)时间序列噪声模型极大似然估计信息准则

    南极洲ZTD高精度估计方法探讨

    方卓魏僮房海若张兵良...
    138-144页
    查看更多>>摘要:为了进一步提高南极洲大陆冰雪覆盖变化监测的精度,探讨南极洲天顶对流层延迟(ZTD)高精度估计方法:基于北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3),提出利用双差(DD)法和精密单点定位(PPP)法进行高精度估计南极洲地区多模全球卫星导航系统(GNSS)实验跟踪网(MGEX)测站;然后分别将 2 种方法估计的ZTD值与国际GNSS服务组织(IGS)分析中心发布的 ZTD产品进行对比分析,并综合评估 2 种方法估计 ZTD值的精度.实验结果表明:提出的2 种方法在南极洲地区估计 MGEX测站 ZTD值均可达到毫米级精度,其中,DD网络法估计 MGEX测站 ZTD值的精度更高,但时效性和独立性较差,PPP法则更具有时效性和独立性.

    北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)双差(DD)精密单点定位(PPP)天顶对流层延迟(ZTD)

    广州CORS BDS-3的大气可降水量反演

    邹玉学朱腊腊詹金瑞乔德山...
    145-152页
    查看更多>>摘要:为了评估北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)在广州应用于气象的可行性,利用广州市连续运行卫星定位综合服务系统(GZCORS)14 个测站 2023 年 6 月 1-15 日的BDS3 的观测数据进行大气可降水量(PWV)反演研究:给出地基GNSS反演PWV原理;然后构建区域大气加权平均温度.实验结果表明:BDS-3 解算的天顶对流层延迟(ZTD)时间序列变化趋势与全球定位系统(GPS)解算的ZTD基本趋于一致,BDS3-ZTD与GPS-ZTD的相关系数均大于 0.97;BDS3-PWV、GPS-PWV 与基于欧洲中期天气预报中心第五代大气再分析数据集(ERA5)计算的 PWV 间相关系数均大于 0.87,BDS3-PWV可以很好地反映大气水汽变化情况;以ERA5-PWV为参考值,14 个GZCORS站点BDS3-PWV的均方根误差(RMS)平均值为 2.98 mm,偏差(Bias)最大值为 1.71 mm,最小值为-2.34 mm;GZCORS的BDS-3 反演的PWV可以用于气象研究.

    全球卫星导航系统(GNSS)气象大气可降水量(PWV)北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)大气加权平均温度

    顾及GNSS测站分布特征的陆地水储量异常反演

    徐志新沈祎凡亢培峰吕广涵...
    153-161页
    查看更多>>摘要:针对基于单一模型数据无法准确反演小尺度区域内陆地水储量异常(TWSA)的问题,提出一种顾及全球卫星导航系统(GNSS)测站分布特征的陆地水储量异常反演方法:以河北省 GNSS垂向形变序列和地壳水文负载(HYDL)形变模型数据为基础,结合地壳负载模型反演得到河北省 2011-2020 年间的陆地水储量异常模型TWSAGNSS-HYDL时空变化特征;然后利用地球重力恢复与气候实验(GRACE)卫星数据反演的陆地水储量异常反演模型TWSAGRACE进行验证.结果表明,2 组数据的周年振幅时空分布呈现较好的一致性;TWSA的周年振幅凸起点均位于河北省的东南部和西南部;利用小波分析对 2 组 TWSA 进行分析,可知 2 个序列存在约 350 d 的共振周期,并且在相位上存在很好的一致性;TWSAGNSS-HYDL和 TWSAGRACE的皮尔森相关系数和均方根误差分别为 0.67 cm和 1.8 cm.提出的方法可准确评估河北省水储量的时空特征,并为填补GRACE和GRACE-Follow On(FO)重力卫星之间的空白期提供参考.

    全球卫星导航系统(GNSS)地壳水文负载(HYDL)模型陆地水储量异常(TWSA)地壳负载模型地球重力恢复与气候实验(GRACE)卫星

    三种技术策略的直升机LiDAR数据精度分析

    李致东胡伟刘伟东王宁...
    162-169页
    查看更多>>摘要:针对直升机机载激光雷达(LiDAR)设备定位定姿系统(POS)的全球卫星导航系统(GNSS)原始数据质量较差的问题,提出一种提高质量较差的机载GNSS原始数据解算后精度的方法:采用多(单)基站融合技术(IFMSB)、融合智能基站技术(IFSB)、后处理实时扩展技术(PP-RTX)3 种策略的解算方法,从航迹位置精度、收敛情况及点云精度等方面进行探讨.实验结果表明:在机载GNSS数据质量较差的情况下,直升机机载激光雷达设备和无人机机载激光雷达设备进行激光扫描作业时,多(单)基站融合技术(IFMSB)方法解算的数据精度较高;并经外业实测点检测,该方法点云数据绝对位置东向中误差 0.16 m,北向中误差 0.05 m,天向中误差 0.06 m,能够满足后期拓展应用对数据精度的要求.

    多(单)基站融合技术(IFMSB)融合智能基站技术(IFSB)后处理实时扩展技术(PP-RTX)机载全球卫星导航系统(GNSS)数据直升机激光雷达(LiDAR)数据精度分析