BDS/GPS组合差分定位技术研究

摘要

随着全球卫星定位系统在世界范围内越来越广泛的使用，各国和地区纷纷自主建设定位系统。在这些系统中，美国的全球定位系统（Global Positioning System,GPS）是技术最成熟和服务范围最广的系统，北斗卫星导航系统(Bei Dou Navigation Satellite System,BDS)是我国独立建设、运营和维护，并优先服务于本国的卫星定位系统，对国民经济和国防安全具有重大意义。
　　单一定位系统可观测卫星数较少，定位精度不高，BDS/GPS组合定位能够增加可观测卫星数，优化卫星的几何图形结构，进而提高定位精度和可靠性。单点定位由于卫星导航信号在传播过程中存在各种误差所以定位精度不高，而差分定位技术可以有效地削弱这些误差提高定位精度。将两种技术结合起来可以很好地提高定位精度，所以对BDS/GPS组合差分定位技术进行研究，具体研究工作如下:
　　(1)介绍了单点定位以及组合定位的概念，分析了单点定位和组合定位的缺点，从而引出差分定位，为了完整地介绍BDS/GPS组合伪距差分定位的相关知识，先介绍了BDS/GPS组合定位中时间系统和空间系统的统一，以及卫星坐标的计算。
　　(2)介绍了基准站坐标误差以及基准站所采用的坐标系类型对用户定位结果的影响。通过查阅资料确定了一种借助RTKLIB软件获取基准站精密坐标的方法。为了实现基准站成本的降低和便于携带，提出一种基准站实现方案，随后介绍了基准站伪距改正数的生成。
　　(3)由于BDS和GPS的组合，任意时刻接收机接收到的卫星数会成倍增加，提高了用户定位的精度，但如果将这些可视卫星全部用于定位，会增大用户端计算负担，延长接收机定位时间。通过研究前人的选星算法给出一种基于余弦相似度的选星算法，可以在较短时间内选出定位精度比较高的卫星组合。

目录

声明

第一章 绪论

§1.1 课题研究背景和意义

§1.2 国内外研究现状

§1.3本文的主要工作和内容结构

第二章 BDS/GPS组合差分定位原理

§2.1 定位误差的来源

§2.2 卫星导航常用定位方式

§2.3 BDS和GPS时空统一

§2.4 BDS和GPS卫星坐标计算

§2.5差分定位

§2.6本章小结

第三章 BDS/GPS组合差分定位系统构成

§3.1 组合差分定位系统的构成

§3.2 组合差分定位系统各子系统组成及功能

§3.3 RTCM SC-104 GPS差分协议

§3.4本章小结

第四章 基准站相关问题

§4.1 基准站精密坐标的测定

§4.2 基准站实现方案

§4.3伪距改正数生成

§4.4所搭建平台的测试

§4.5本章小结

第五章 BDS/GPS组合系统选星算法

§5.1选星原理

§5.2单系统选星算法

§5.3 BDS/GPS组合系统选星算法

§5.4基于余弦相似度的BDS/GPS组合系统选星算法

§5.5本章小节

第六章 总结与展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果