短基线

摘要： 为了提高旋转全球卫星导航系统(GNSS)短基线双天线/微惯性测量单元(MIMU)组合系统的定向精度,该文构建了其紧组合系统。紧组合算法将GNSS的伪距、伪距率和载波相位作为旋转GNSS双天线/MIMU组合系统的观测量,用扩展卡尔曼滤波进行估计,估计得到的状态量对系统进行闭环反馈,最后得到组合系统的定向结果。对旋转GNSS双天线/MIMU组合导航系统的船载试验数据进行了紧组合离线解算,结果表明,当GNSS基线为0.3 m时,组合系统的航向误差小于1°,俯仰角和横滚角误差小于0.1°。

摘要： 针对对于BDS-3双频组合短基线RTK定位性能分析较少的问题,本文基于一组自测试短基线实验数据,采用非组合和宽巷组合两种模型进行数据解算,详细分析了BDS-3卫星B1C/B2a、B1I/B3I以及BDS-2+BDS-3定位性能。实验结果表明,任一双频组合短基线定位精度都可以达到厘米级,BDS-3卫星B1I/B3I组合定位精度优于B1C/B2a,BDS-3整体定位精度优于BDS-2,BDS-2+BDS-3 B1I/B3I组合定位精度最高。

摘要： 多节点收发分置系统通过波形在空时频能等多域进行协同工作,能够提供相比单雷达更多的抗干扰自由度。该文针对抗多主瓣干扰问题,提出一种基于两部短基线收发分置系统的频域协同波形设计方法。首先,利用基于MM原理的近端乘子法(MM-PMM)算法,优化设计具有局部良好自相关电平的窄带探测信号;接着,依据窄带探测信号脉间频率跳变特点,优化对应的宽带频谱置零信号,作为窄带信号的掩护信号;然后,利用两个发射节点分别将窄带与宽带信号进行协同发射;最后,利用基于频率捷变的相参和非相参联合积累的信号处理方法实现对频域协同波形回波的处理。数值仿真实验验证了频域协同波形设计方法算法收敛性、频域掩护原理以及抗多主瓣干扰的有效性。

摘要： 为详细评估高度角对全球卫星导航系统(GNSS)多系统组合短基线实时动态差分(RTK)定位精度的影响,推导了五系统组合RTK定位模型,这些系统包括北斗卫星导航系统(BDS)、全球定位系统(GPS)、伽利略卫星导航系统(Galileo)、格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)及日本准天顶卫星系统(QZSS);设计了不同高度角多系统组合短基线RTK解算实验。实验结果表明,多系统组合能有效改善北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)卫星可见数与位置精度衰减因子(PDOP)值情况,且能有效提升BDS-3单独定位精度,尤其是在极端高度角下改善效果最为明显。当高度角达到35°时,BDS/GPS/Galileo/GLONASS/QZSS组合短基线RTK水平定位精度优于1 cm,高程定位精度优于2 cm,相比BDS-3单独定位水平定位精度提升量在40%左右,高程定位精度提升量超过50%,但当卫星数达到一定数量,对PDOP值以及定位精度的改善十分微小。

摘要： 针对短基线情况下多系统兼容频率紧组合相对定位性能的评估,本文详细地阐述了紧组合定位模型,并对B1C/G-L1、B1C/E1和G-L1/E1松组合和紧组合短基线定位性能进行了对比分析。实验结果表明,B1C/G-L1、B1C/E1卫星可见数与PDOP值情况相当,且优于G-L1/E1,3种组合短基线定位精度都可以达到厘米级,但紧组合相对定位精度相比松组合略有提升,E、N、U 3个方向定位精度的提升量都在5%以内,可为今后不同系统紧组合相对定位研究提供一定的参考。

摘要： 随着BDS-3建设工作的稳步推进,已完成全球组网任务,具备全球定位导航授时服务能力。载波相位动态差分定位作为至关重要的高精度定位技术一直备受关注。本文选用中国浙江地区采集的观测数据,首先对BDS、GPS卫星的空间几何结构进行初步分析,然后使用卡尔曼滤波参数估计方法进行定位解算,实验对单BDS-2、单BDS-3、BDS-2+3和GPS 4种不同系统组合的单基线动态差分定位性能情况进行分析。实验结果表明:随着BDS-3卫星的加入,BDS系统的卫星空间几何结构更强,对于短基线情况,相比于单BDS-2,单BDS-3情况,3个方向上的定位精度分别有34.8%、34.0%和13.6%的提升;BDS-2+3情况,3个方向上的定位精度分别有4.3%、4.3%和37.3%提升。

摘要： 针对BDS-3新频率组合在极端高度角环境下短基线解算性能较差问题,本文提出使用BDS-3/GPS/Galileo/QZSS多系统兼容频率组合定位方法,并通过5种不同高度角实验进行解算验证。结果表明,在低高度角情况下,BDS-3系统B1C/B2a组合短基线定位性能较优,可以实现cm级定位;在极端高度角情况下,BDS-3系统B1C/B2a组合短基线定位性能较差甚至不能实现定位。而多系统兼容频率短基线定位性能相比BDS-3有较明显提升,尤其是BDS-3/GPS/Galileo/QZSS4系统组合提升效果最为明显,即使高度角达到50°,历元解算率优于95%,E、N、U、3D 4个方向解算精度分别可以达到1.19 cm、2.30 cm、5.61 cm和6.18 cm。

摘要： 北斗三号全球卫星导航系统现已提供4个频率以上的观测数据,支持多频组合定位理论和方法的研究。基于此,文中提出一种短基线下的北斗四频组合定位解算方法,利用北斗B1I,B3I,B1C,B2a 4个频率的观测数据两两组合形成独立不相关的窄巷观测值联立,以位置参数和双差模糊度组成状态向量,结合卡尔曼滤波估计进行定位解算。基于该方法,文中针对两组不同长度的短基线进行测试,结果显示:在17 m短基线中,该方法平面精度优于2 mm,高程方向精度优于4 mm;在3 km的短基线中,平面精度优于4.5 mm,高程精度优于6 mm。测试结果表明,在短基线情况下,该方法的定位精度相较于北斗单频及三频方法在平面和高程方向均有不同程度的提高。

摘要： 为分析载波相位平滑伪距算法在BDS-3短基线相对定位中的作用,以一组自测试短基线实测数据为实验数据,采用Hatch滤波算法,分别进行了滤波前后4种BDS-3双频短基线解算实验。实验结果表明,4种BDS-3双频组合短基线相对定位精度较优,E方向定位精度优于2 cm,N方向定位精度优于1 cm,U方向定位精度优于3 cm。Hatch滤波能有效消除原始伪距随机误差,但无法消除系统误差;Hatch滤波能提升BDS-3双频短基线相对定位精度,对高程方向平滑性优于水平方向,提升量都在1%以内。

摘要： 针对当前相对定位中定权模型的选择问题,基于两个MGEX跟踪站组成的短基线多天实测数据,详细分析了高度角、等权、信噪比3种定权模型在GPS/BDS/Galileo短基线相对定位中的应用效果。结果表明,多系统组合能有效改善卫星数和卫星可见分布状态,有效提升定位精度;3种定权模型中高度角定权模型解算的定位结果精度最优,10 km短基线E方向精度优于2 cm,N方向精度优于1 cm,U方向精度优于3 cm;定权模型对GPS、Galileo及其相关组合定位影响较小,而对BDS及其相关组合定位影响较大,可为今后定权模型的选择提供一定的参考。

摘要： 2020年6月23日,我国北斗三号系统最后一颗组网卫星成功发射,标志着北斗全球卫星导航系统星座全面部署完成.相对定位是高精度定位中的一项重要技术,研究并分析BDS-3/BDS-2/GPS组合短基线相对定位精度,对北斗全球卫星导航系统走向实际应用具有重要的参考意义.本文首先阐述BDS/GPS组合相对定位的数学模型,然后利用自编软件对BDS-3、BDS-2、GPS不同导航系统组合下的短基线相对定位精度进行分析.结果表明,对于短基线,BDS-3/BDS-2/GPS系统组合平面和高程方向定位精度和稳定性均优于任一单系统,且定位精度为毫米级;增加使用BDS-3卫星能增强卫星几何分布的稳定性,提高BDS-2和BDS-2/GPS定位精度.

摘要： 本文研究了BDS相对定位的数学模型,分析了对流层延迟湿分量残差对BDS相对定位精度的影响,并对一组BDS短基线数据进行了处理.结果表明,对于10km的短基线,BDS平面定位精度优于1cm,且与GPS相当;高程精度优于5cm,比GPS差.对流层延迟湿分量残差对短基线垂向精度的影响在1.5cm左右.

摘要： 介绍了短基线时间差辐射源定位系统的硬件构成及定位原理,该系统根据闪电发生发展过程中辐射出的宽频带甚高频辐射信号,利用基于小波分析的广义互相关时间延迟估计及抛物线插值算法,计算到达不同天线的时间差,实现辐射源的二维定位(仰角和方位角).利用短基线时间差定位系统并结合同步观测的高速摄像资料,通过对一次云闪放电过程研究发现,该系统能够较好地重构闪电放电通道,定位结果与高速摄像资料有很好的一致性.

摘要： 利用对短基线时间差甚高频辐射源定位系统对一次多回击负地闪放电过程的观测结果,结合同步观测的快慢电场变化资料,对地闪预击穿、梯级先导、云内放电过程的发展特征进行分析发现,预击穿阶段辐射源在云中的放电通道为双向发展,平均速度均在105m/s量级,梯级先导从预击穿起始位置产生两个通道同时向下发展,地闪后期云内放电活动较为复杂,辐射源从闪电起始区域发展,主要表现为云内闪电通道的进一步延伸.地闪后期多次负极性K变化过程主要是负极性流光沿之前的正极性电离通道的反向发展.

摘要： 组合航空相机各子影像重叠区内同名点的精度和可靠性直接决定了宽幅面虚拟影像拼接的效率和精度.根据外视场拼接的构像原理,顾及影像匹配的效率、精度和可靠性,提出一种四镜头组合航空相机短基线影像快速匹配方法.经对覆盖平地和高山地的两组试验影像结果表明,本文方法能够匹配获得子影像重叠区内足够数量且分布均匀的同名点,匹配耗时约占虚拟影像拼接总体耗时的25%,匹配精度优于0.3个像元.

摘要： 短基线载波相位高精度定位的一个重要问题是解算整周模糊度，实时求解整周模糊度可以避开周跳探测与修复，简化算法，并有助于提高GPS动态高精度定位的连续性和可靠性。设计了一种适用于短基线的双差模糊度的实时解算方法，利用双频载波相位的两个长波组合Φ-3,4和Φ4,-5，通过先验坐标约束和双频信号之间的相关关系，可实时单历元实时求解模糊度。该方法对先验点位精度要求为50cm，适合于变形幅度较大的动态监测系统，当有高质量伪距观测值时，该方法也可用于短基线向量的实时解算。

摘要： 单历元实时模糊度解算技术---CIR方法,结合波长越长,整周模糊度就越容易固定的思想,基于无几何模式,采用不同宽巷组合观测量来逐步确定整周模糊度.在短基线情况下,电离层延迟误差可通过双差来消除,模糊度固定误差主要由观测噪声引起.利用GNSS三频观测量进行了计算分析,验证了该方法适用于短基线实时模糊度解算,且在四颗卫星情况下就可实现高精度定位.

摘要： 对GPS/GLONASS组合测量的特点进行了分析，在试验数据的基础上，对GPS/GLONASS与GPS的定位精度、可靠性等进行了多方面的比较。GPS/GLONASS能提高精度约30％，对于短基线，时段长度90min的测量精度可达到mm级，因此，其在变形监测和精密工程测量中有较大的应用价值。

摘要： 随着全球定位系统逐渐普及与软体处理技术日益精进，各种改良精度的模式相继研发，天线相位中心变化模式的研究亦然。天线的相位中心并非固定不动，而进行GPS差分定位量测作业时乃相对於相位中心为准，因此天线相位中心将影响GPS测站相对高程与位移。基於各厂牌天线研发技术的不断改良，甚至发展出零相位中心的天线，然而在实际外业操作中是否能够达到此理想状态则有待进一步研究。本研究利用短基线场上实施简易旋转GPS接收仪天线与後续几何条件平差，应用短基线解算来探讨天线相位中心偏移量，并讨论最佳天线相位中心的基线解算模式。

摘要： 一种用于生成和使用包括一个或多个相位差误差图、表和/或数学模型的查找机制的系统通过以下步骤来计算各个图、表和/或模型：在已知位置和已知定向设置短基线或者超短基线天线阵列；确定传入的GNSS卫星信号相对于天线阵列的入射角并且计算各个天线对之间的期望载波相位差；计算各个天线对之间的所测量的载波相位差；以及使用期望的以及所测量的载波相位差来确定载波相位差误差。然后将载波相位差误差记录在查找机制中，该查找机制具有由入射角索引的针对各个天线对的图，在合适的情况下具有查找表。此后，当确定天线结构的未知定向时，系统使用该查找机制。对于各个天线对，该系统基于根据所计算的定向而确定的入射角而进入查找机制，并且在计算修正的定向中使用所获取的值，以便补偿相位失真。

摘要： 本发明提供了一种船载短基线定位系统及方法，涉及水声定位的技术领域，包括定位基阵、应答信标、主控单元和显控计算机；其中，定位基阵包括N个定位基元，定位基元软吊在船体上；应答信标安装在水下目标上，并通过水声信号与定位基元进行通信；定位基元、主控单元和显控计算机依次相连；主控单元，用于向定位基元发送同步触发信号；定位基元，用于基于同步触发信号与应答信标进行询问应答，得到询问应答时间序列；显控计算机，用于通过主控单元接收询问应答时间序列，并基于询问应答时间序列求解传播时延信息，确定应答信标的位置坐标。本发明实施例中的定位基元软吊在船体上，无需刚性安装，可以适用于多种水下低成本定位场合。

摘要： 本发明提供了一种六天线短基线GNSS快速定向装置及方法，每条基线两端的GNSS测量天线与一台双天线定位接收机相连，三台双天线定位接收机的载波相位双差分值经FPGA采集模块传输至DSP导航解算模块进行航向角和俯仰角的解算；采用六天线的短基线布局，主基线矢量与载体行进方向平行，两条辅助基线矢量与主基线矢量长度相同，分别与主基线向量成120度和240度角布设，三条基线向量相交于主基线矢量的几何中心，利用基线旋转矩阵的对称性实现GNSS基线向量的快速整周模糊度解算，进一步采用最小二乘算法实现基线向量的快速解算。本发明在观测卫星数量为4的情况下即可计算载体的航向角与俯仰角，定向速度快、定向精度高。

摘要： 一种用于生成和使用包括一个或多个相位差误差图、表和/或数学模型的查找机制的系统通过以下步骤来计算各个图、表和/或模型：在已知位置和已知定向设置短基线或者超短基线天线阵列；确定传入的GNSS卫星信号相对于天线阵列的入射角并且计算各个天线对之间的期望载波相位差；计算各个天线对之间的所测量的载波相位差；以及使用期望的以及所测量的载波相位差来确定载波相位差误差。然后将载波相位差误差记录在查找机制中，该查找机制具有由入射角索引的针对各个天线对的图，在合适的情况下具有查找表。此后，当确定天线结构的未知定向时，系统使用该查找机制。对于各个天线对，该系统基于根据所计算的定向而确定的入射角而进入查找机制，并且在计算修正的定向中使用所获取的值，以便补偿相位失真。

摘要： 本发明涉及一种用于水下探测的短基线长度智能调节架。它解决了现有技术中短基线长度难以实现灵活调节的问题。它包括装配底座，装配底座周向设有若干装配横架，装配横架上通过伸缩驱动机构连接有端部具有水下导航定位系统的长度调节杆，长度调节杆通过电动限位结构定位；或者，装配横架一端转动设置有角度调节杆，且相邻的两个角度调节杆之间设有杆体限位机构，角度调节杆通过设置在装配横架一端的电动齿轮结构限位，且装配横架一端上侧设有与角度调节杆相连并与电动齿轮结构对应设置的转动调节组件。本发明的优点在于：实现了短基线长度灵活调节的目的，使用效果好。

摘要： 本发明提供了一种适用于冰区的短基线承载结构，它解决了短基线定位系统冰区适应性差等问题，其包括连接在破冰船后方的承载船体，所述的承载船体的船底处设置有内陷的容置腔，容置腔内安装有延伸至承载船体下方的短基线定位系统，承载船体的船头设置有延伸至船舷处的排冰机构，容置腔内设置有防护机构。本发明具有适应性好、结构稳定等优点。

摘要： 本发明提供一种基于短基线的定位定向方法及装置，所述方法包括：双核处理器的第一核，通过第一天线获得第一伪距观测值和第一载波相位观测值，并通过第二天线获得第二伪距观测值和第二载波相位观测值；同时，第一核经过处理得到站星距的单位化视向矢量；然后写入第一核和第二核的共享地址空间；第二核从共享地址空间读取数据并建立定向GNSS数学模型，然后求解双差载波相位整周模糊度的浮点解及其协方差矩阵；根据双差载波相位整周模糊度的浮点解及其协方差矩阵，求解第一天线指向第二天线的基线向量的固定解；基于第一天线指向第二天线的基线向量的固定解，求解航向角。本发明能够提升数据处理的效率，并降低定位定向装置的成本和功耗。

摘要： 本发明公开了一种短基线下的北斗四频组合定位解算方法，针对双频窄巷模糊度有时难以固定的问题，本文提出四频双窄巷组合模型，通过联立两个独立不相关的双频窄巷观测方程，增加多余观测量，从而提高模糊度解算的效率和可靠性。首先分别采用(1,0,0,1)、(0,1,1,0)的组合系数选取B1C和B2a频率以及另外的B1I和B3I频率进行双频窄巷组合，再将所得的两个双频窄巷方程联立。当一个历元中有n+1颗卫星时，每个双频窄巷组合可以分别列出n个伪距观测方程和n个载波相位观测方程，而总共仅存在2n+3个未知数，联立所有方程可以进行单历元的解算，最后将解算结果与坐标真值对比，即可进行精度评定。

摘要： 本实用新型属于短基线定位技术领域，公开了一种短基线定位的通讯设备及短基线定位装置，主要解决了现有技术中短基线定位的显控系统是基于有线缆的通讯，在实际应用的过程中此种通讯模式的操作不方便，而且频繁的插拔线缆接口容易导致通讯异常等技术问题，短基线定位的通讯设备结构包括通讯主体单元和显控系统，通讯主体单元与所述显控系统之间通过无线设备连接。本实用新型具有便于操作，定位准确性高等优点。

摘要： 本实用新型涉及一种便于拆装的短基线阵，由水密电子舱、换能器阵元、阵元支撑杆和电子组件组成；阵元支撑杆一端固定连接在水密电子舱上，另一端连接有换能器阵元；阵元支撑杆的连接端为空心螺杆，水密电子舱连接处为螺纹安装孔，空心螺杆和螺纹安装孔内分别设置有电连接器A和电连接器B；阵元支撑杆与水密电子舱以紧固连接形式实现换能器阵元、阵元支撑杆与水密电子舱的固定连接；换能器阵元通过电连接器A和电连接器B与电子组件电连接。本实用新型将安装换能器阵元的机械结构和换能器阵元的电信号接口设计成一体化结构，能在安装阵元支撑杆的同时，完成换能器阵元的电信号与电子组件的连接，并能确保接口的水密。