精密单点定位

摘要： 为了解决传统的对流层改正模型难以满足GNSS高精度测量要求的问题,根据2019年唐山市曹妃甸区探空数据建立了一种利用气象参数计算对流层延迟误差的关系表达式,并建立了适用于唐山曹妃甸地区四季的区域对流层天顶延迟模型。采用GAMP软件,将CFDQ模型与Saastamoinen、Estimate ZTD模型进行比较分析。研究结果表明:CFDQ模型适合于唐山曹妃甸地区的对流层大气描述,平面最优外符合精度为1.22 cm,高程最优外符合精度为2.25 cm,最优内符合精度为0.01 cm。此模型在曹妃甸地区相关的实验过程中,延迟误差修正的准确度有更显著的优势。

摘要： 针对当前Galileo多频信号定位精度评估问题,基于KAT1站连续3 d的多频数据和经过改进的双频无电离层组合模型,分析Galileo系统不同双频组合精密单点定位精度。分析结果表明,E1/E5a、E1/E5b和E1/E53种组合静态与动态精密单点定位精度相当,水平位置精度和高程精度都达到厘米级,而E5a/E5b组合定位精度相对较差,水平位置精度和高程精度仅达到分米级。建议在实际应用中,要避免使用E5a/E5b组合进行定位。

摘要： 针对复杂环境下单一导航定位技术存在精度低、可靠性和完整性差的问题,提出一种GPS+BDS-3的PPP/INS/ODO组合导航方案。采用GPS+BDS-3双系统观测数据,推导无电离层组合PPP模型,进一步给出PPP/INS/ODO组合模型并分析时间异步及杆臂误差的处理策略,结合里程计测速信息和非完整性约束信息,提高组合导航的定位性能。利用仿动态和动态跑车实测数据,分别对GPS+BDS-3无电离层组合PPP的定位性能和PPP/INS/ODO组合导航的定位性能进行分析。实验结果表明,GPS+BDS-3组合定位精度较单系统有显著提高;PPP/INS/ODO组合系统在复杂环境下位置的RMSE优于1 m,可为复杂环境下的车载导航提供技术支撑。

摘要： 采用精密单点定位和相位历元间差分法分别评估普通航段和库区航段BDS/GNSS的定位和测速性能。结果表明,在普通航段,BDS-2定位精度为0.1~0.2 m;GPS、BDS-3、BDS全系统的定位精度相对较高,水平方向优于0.07 m,垂直方向优于0.09 m,测速精度相当,均在mm/s级;BDS/GPS、GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合后,定位和测速精度相较于单系统提升约30%。在库区航段,GPS定位精度严重下降,水平方向为0.6 m;BDS-3与BDS全系统定位精度略有下降;多系统组合后,定位和测速精度受周围环境影响程度较低,与普通航段基本相当。

摘要： 基于精密单点定位(PPP)原理及BDS-3 PPP-B2b电文改正模型,分析在使用电文改正信息进行PPP过程中需要注意的2个改正参数间匹配性问题,以及静态、仿动态条件下经过PPP-B2b电文信息改正后B1C+B2a、B1I+B3I模式定位服务性能。结果表明,在静态条件下,2种定位模式水平、高程方向定位精度均优于11 cm;仿动态条件下,水平、高程方向定位精度均优于22 cm,在15 min内均能达到水平、高程方向分别不超过0.3 m、0.6 m的精度要求;B1C+B2a组合在定位精度和收敛速度方面均略优于B1I+B3I。

摘要： 高精度时间服务是国家综合PNT(positioning,navigation,timing)体系的重要组成部分,在国防军事、移动通信、天文观测等领域中发挥着重要作用。论文采用全球导航卫星系统GNSS授时的方式,提出了一种基于精密单点定位(PPP)技术的时间同步方法。该方法根据PPP时间传递结果驾驭本地时钟,使本地时钟所表示的本地时间与基准时间同步,可以达到亚纳秒级的时间同步精度,并且具备全天候、全覆盖、高精度、低成本等优点。

摘要： 低轨卫星具有运动速度快、几何构型变化明显的特点。针对低轨星座设计部署尚未解决的问题,首先分析了不同轨道数和单个轨道面卫星数的极轨星座对高中低纬度地区精密单点定位(PPP)收敛时间的影响,其次进一步研究了极轨星座构型对高纬度地区和全球地区的PPP收敛时间影响。仿真实验表明:高中低纬度地区PPP收敛时间均随着轨道数和单个轨道面卫星数增加而逐渐减少,且纬度越高,收敛效果越好。固定极轨卫星数目时,高纬度地区PPP收敛时间基本不受轨道个数及轨道面卫星数配置影响。卫星数增加至48颗时,高纬度地区PPP收敛时间小于3 min。而全球地区PPP收敛时间与极轨卫星构型具有明显关联。当轨道个数小于等于4个时,增加单个轨道面卫星数目,PPP收敛时间只能达到30 min左右,远大于相同卫星数目的其他极轨星座下的收敛时间。当轨道个数大于4个、且卫星数增加至192颗时,全球地区PPP收敛时间才小于3 min。

摘要： 针对全球卫星导航系统(GNSS)精密单点定位(PPP)收敛时间较长问题,提出利用低轨(LEO)星座进行增强,达到位置解快速收敛的目的。实验结果表明,LEO卫星相位小数偏差(FCB)估计残差99.8%在0.15个周期以内,标准差统计值为0.033个周期;相比于LEO增强PPP浮点解,当全球定位系统(GPS)和LEO卫星相位观测值的模糊度均被固定时,基于10min观测时长数据的东、北、高三个方向定位精度分别提升了81.3%、75.0%和45.0%,达到0.003、0.002和0.011 m;对于GPS单系统PPP和GPS、格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、伽利略卫星导航系统(Galileo)及北斗卫星导航系统(BDS)四系统PPP浮点解,在LEO星座的增强下,二者收敛时间分别为2.6和2.3 min,差异并不明显。

摘要： 针对当前面向强磁暴环境的在线精密单点定位(PPP)服务性能缺乏必要的评估分析,基于全球171个站点的全球卫星导航系统(GNSS)观测数据,系统性地评估了加拿大空间参考系统精密单点定位(CSRS-PPP)、自动精密定位服务(APPS)及内特-迪弗(Net_Diff)3种在线PPP服务系统,在2017-09-08强磁暴环境下的动态PPP定位性能。实验结果表明:在电离层平静环境下,3种在线PPP服务系统的动态PPP定位精度均可达厘米级。在强磁暴环境下,CSRS-PPP动态PPP定位精度为厘米级,且随着电离层异常强度的变化,定位性能变化不明显;APPS出现了数米的定位偏差,最大可超过10 m;Net_Diff动态PPP定位性能优于APPS,但在强磁暴环境下仍会出现数米的定位偏差。与中、低纬地区的GNSS跟踪站不同,强磁暴引起的电离层异常主要影响高纬GNSS测站的观测数据,从而影响在线PPP服务系统的定位性能。统计结果表明,CSRS-PPP、Net_Diff、APPS动态PPP的均方根(RMS)平均值分别为0.043、0.538、1.291 m。建议GNSS用户在强磁暴环境下首选CSRS-PPP在线服务。

摘要： 北斗三号卫星导航系统(BDS-3)已于2020年6月底全面建成,BDS-3可在全球范围内提供导航定位服务。为评估完整的BDS-3系统精密单点定位精度,选择6个MGEX站点的观测数据,使用开源软件MG-APP分别对BDS3系统、GPS系统以及组合系统的精密单点定位(PPP)精度进行分析。结果表明BDS-3系统的定位精度与GPS在同一量级,在X、Y、Z三个方向的外符合精度(单天解)均在3.5 cm内;BDS-3的可见卫星观测数目比GPS多,BDS-3的精密单点定位精度和收敛时间均比GPS稍差;采用BDS-3与GPS系统组合解算可以提高测量定位的精度、收敛速度(利用效率)和可靠性。

摘要： 精密单点定位算法(Precise Point Position,PPP)是一种利用高精度卫星星历和钟差,采用非差模型进行单点定位的方法,其处理已经达到了dm级到mm级的精度,一般静态处理外符合精度cm级,动态处理精度dm级.与静态PPP相比,动态PPP在多路径效应、对流层延迟改正等误差改正方面更为复杂,在探测、修复周跳和整周模糊度的确定方面也更为困难.由于动态PPP与静态PPP的的处理方式之间的差异性,导致PPP不能在复杂情况下进行动态与静态算法之间灵活切换.本文利用数字广播电视信号(DTV),和惯性测量模块(IMU),对PPP算法中载体运动状态进行辅助评估,设定一定阈值,利用DTV与IMU耦合模型修正并解算出相关状态矢量值,通过阈值判定校正,从而解算出载体运动状态,再利用相关PPP算法进行定位求解.结果表明,一般情况下PPP动态或静态的算法应用场景是固定的,本文提出的辅助测量分析方法可以运用在各个场景中,解决了运用PPP定位算法的灵活性限制的问题.

摘要： 北斗卫星导航系统(BDS)是我国正在实施的自主研发、完全独立运行的全球卫星导航系统,目前正是全球卫星导航系统研究的热点.本文利用实测数据,分析了GPS和北斗卫星在海上的卫星可见性,并进行事后单系统、双系统的动态精密单点定位的精度分析.实验表明,海上BDS经过一个多小时后才收敛到分米级,而且后续的定位偏差序列中也在不断收敛;GPS收敛时间较短,且定位精度可达分米级;多系统能够保证足够数量的可见卫星,从而保证可靠的定位精度.

摘要： GNSS组合精密单点定位(PPP)可以提高定位准确性、可靠性和可用性.本文给出了GNSS组合PPP数学模型,推导了状态参数具体形式,对多系统组合PPP的定位性能进行了验证分析.采用6个MGEX跟踪站连续3天的观测数据进行试验,试验结果表明:对比GPS单系统,GPS/BDS组合静态和动态收敛时间分别提高了22.1％和7.3％,GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合静态和动态收敛时间分别提高了43.3％和52.4％.当卫星截止高度角大于30°时,GPS无法提供连续定位结果,GPS/BDS和GPS/GLONASS/BDS/Galileo组合动态定位精度仍然优于0.2m.

摘要： 实时精密单点定位需要实时的高精度卫星轨道和钟差产品,由于卫星钟差难以准确预报,IGS各分析中心以及国内外的专家学者对实时精密卫星钟差估计进行了研究.本文基于非差伪距和载波相位观测值,采用自编软件,利用全球均匀分布的IGS跟踪站的观测数据进行实时精密卫星钟差估计,实验结果表明,实时估计的卫星钟差与IGS事后钟差产品的互差优于0.3ns.将估计的卫星钟差用于仿动态和动态实时精密单点定位实验,定位结果在30分钟左右即可实现基本收敛,收敛后E、N、U三个方向的定位精度能够达到厘米级,验证了估计钟差的精度和可靠性.

摘要： 实时精密单点定位存在着极大的应用前景,而多系统组合的实时PPP可以提升PPP的定位性能.本文评估了CNES实时四系统轨道和钟差产品精度,并且利用这些产品进行了PPP实验.结果表明:GPS产品精度较高,轨道误差不超过5cm,钟差误差约为0.3ns,PPP定位精度不超过15cm.GLONASS和BDS轨道误差在0.14m左右,钟差误差分别为3.5ns,2.8ns.Galileo轨道和钟差略差于GPS,轨道误差为7cm,钟差误差为0.8ns.四系统组合PPP定位性能优于GPS,收敛时间和定位精度都有明显提升.

摘要： 对流层延迟是精单点定位中的一项重要误差源.在计算天顶对流层延迟时,干延迟一般用模型直接计算,而湿延迟则通过设置参数在定位过程中一并估计,若考虑大气各向异性,需同时估计梯度参数.本文以分段常数模型估计对流层延迟,分析梯度估计与否以及梯度参数设置的时间分辨率对定位结果的影响.采用17个中国陆态网GNSS站6年数据进行单天静态精密单点定位解算,结果显示在加入梯度参数后,坐标解的南北分量与东西分量变化基本都小于10mm,高程方向解变化较大,在特定的时间段内大于10mm;分析水平与高程方向坐标解的差异,发现梯度参数加入引起的坐标序列变化与测站的地理分布联系较为密切.接着进一步采用全球10个IGS站2016年全年的数据,分析不同的梯度参数时间分辨率对精密单点定位解的影响.结果表明采用不同时间分辨率的梯度参数,水平方向和高程方向解的变化在大部分都在2mm以内,而东西向变化的RMS略大于南北向变化的RMS.

摘要： 三频精密单点定位(PPP)无电离层组合模型的线性组合系数有无穷多组,最优线性组合系数的选取差异会影响PPP精度,目前学者在选取最优组合系数时少有考虑北斗导航系统(BDS)三个频点上伪距噪声量级差异,本文提出了顾及BDS三个频点上伪距噪声差异选取最优组合系数的方案.以此为背景,采用实测数据进行北斗双频常规模型、未顾及噪声差异的北斗三频模型以及顾及噪声差异的北斗三频模型的静态浮点解PPP试验.结果表明,与北斗双频常规模型相比,未顾及噪声差异的北斗三频模型在平面定位精度上提高了30%,顾及噪声差异的北斗三频模型在平面定位精度上提高了36%.

摘要： 卡尔曼滤波因其实时更新的特点,已经作为一种重要的参数估计方法被广泛运用于动态导航定位中.为削弱模糊度参数影响,提高收敛速度,可以将正反向卡尔曼滤波的思想引入动态精密单点定位的参数估计中.但当模型描述不准确或噪声设置不合理时,第一次滤波提供的初始信息将不再可靠,此时正反向滤波也不再起作用甚至导致滤波发散.针对这个问题,本文将方差分量估计引入正反向卡尔曼滤波,基于严密的Helmert方差分量估计模型,对第一次滤波的随机模型进行验后估计.通过仿动态定位和车载动态PPP实验验证发现,本文提出的方法可以较合理地平衡先验信息和观测信息对首次滤波解的影响,使第二次反方向滤波能更准确地进行.

摘要： 随着BDS开始进行全球组网建设,Galileo开始提供初始运行能力的服务,有必要对这两个新兴的全球卫星导航系统的PPP性能进行对比评估.使用6个MGEX观测站的数据从定位精度和收敛时间两方面对现阶段BDS和Galileo的单系统静态PPP性能进行了分析,实验结果表明:在4h处理时长时,BDS静态PPP相比Galileo,水平方向定位精度相当,均优于3cm,高程方向定位精度略差,分别为6cm和5cm左右.随着处理时长的增加,完全收敛后的定位精度差异较小,水平方向和高程方向定位精度分别优于1cm和2cm;BDS和Galileo静态PPP在各个测站的水平方向收敛时间的一致性较好,高程方向收敛时间的一致性较差.BDS平均三维收敛时间为70.26min,Galileo的为49.50min;BDS的GEO/IGSO卫星对增加系统的可用性和观测连续性是有利的.

摘要： 获取国际GNSS服务组织(IGS)发布的GPS超快速(Ultra-Rapid)预报星历和卫星钟差产品(IGU),并按一定规则分段使用,在开源软件RTKLIB上实现精密单点定位解算,将得到的坐标与IGS提供的周解值进行比较,统计该软件在制定规则下利用超快速产品进行实时定位的收敛时间和定位精度.结果表明,在仅仅使用IGU超快速预报星历和钟差产品的情况下,RTKLIB解算PPP在观测6个历元时E、N方向定位精度优于10dm,在观测18个历元时U方向定位精度优于10dm,在观测360个历元内E、N、U方向定位精度优于3dm,对IGS四个测站在不同时段的处理结果表明该软件的数据处理能力有着很强的稳定性.通过分析,本文提出了一种基于PPP的实时分米级定位技术的具体实现方法,同时由于开源软件的可重塑性和便利性,本文的研究内容有助于初学者对精密单点定位算法快速入门和帮助广大非专业用户应用精密单点定位技术实时完成分米级作业目的,具有一定的现实意义和参考价值.

摘要： 本发明提供一种实时相对定位与精密单点定位融合定位方法，包括：接收第三方服务提供信息和原始观测信息；使用RTK引擎对所述第三方服务提供信息和原始观测信息进行解算；使用PPP引擎对所述RTK引擎的解算结果和所述第三方服务提供信息和原始观测信息进行滤波。本发明还提供一种实时相对定位与精密单点定位融合定位装置，包括：RTK引擎和PPP引擎；所述RTK引擎用于从所述第三方服务提供信息和原始观测信息进行解算出双差模糊度固定解信息和流动站精确坐标；所述PPP引擎用于所述RTK引擎解算出的双差模糊度固定解信息和流动站精确坐标和所述第三方服务提供信息和原始观测信息进行滤波。本发明综合了网络RTK技术和PPP两技术的优点，大大减少对网络的依赖性。同时，利用绝对的外部信息对引擎的参数估值进行校验，提高了定位结果的可靠性。

摘要： 精密单点定位方法及其定位装置。精密单点定位方法包括获得目标卫星的第一卫星信号以及参考卫星的第二卫星信号。结合该第一卫星信号以及该第二卫星信号，以消除一信号误差并得到一结合卫星信号。对该结合卫星信号的电码数据执行一平滑处理，以得到进行定位所需要的卫星定位数据，该卫星定位数据包括修正后电码数据与修正后载波相位数据。

摘要： 本发明提供了一种基于精密单点定位的多星座联合列车定位方法。该方法包括：从列车上的GNSS接收机中获取卫星原始观测数据文件，得到卫星观测值，包括伪距、载波相位和伪距率；根据IGS发布的实时超快速精密星历中的数据插值计算得到所需卫星历元数据，该历元数据包括卫星位置和钟差；对卫星观测值进行电离层延迟、对流层延迟和相对论效应误差补偿，对卫星历元数据进行地球自转误差校正和卫星天线相位中心校正；将每个历元误差补偿后的组合观测值和卫星历元数据到输入多星座条件下的列车精密单点定位模型，通过卡尔曼滤波算法求解模型，得到列车位置信息。本发明由多星座条件下的精密单点定位方法获取列车运行位置，可用于列车轨迹实时和后处理分析。

摘要： 本发明实施例提供了一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法及定位装置，其中方法包括：通过DTV信号计算第一速度和第一加速度；根据第一速度和第一加速度确定当前时刻由IMU测得的第二速度和第二加速度；分别利用第二速度和第二加速度对当前时刻通述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正，得到第三速度和第三加速度；判断当前条件是否满足第一预设条件；如果满足，则确定当前状态为静态；如果不满足，则确定当前状态为动态；根据当前所处的不同状态，利用不同的预设PPP算法进行定位。本发明实施例能够在静态PPP算法和动态PPP算法间灵活切换，提高PPP技术的使用灵活性。

摘要： 本发明提供一种实时相对定位与精密单点定位融合定位方法，包括：接收第三方服务提供信息和原始观测信息；使用RTK引擎对所述第三方服务提供信息和原始观测信息进行解算；使用PPP引擎对所述RTK引擎的解算结果和所述第三方服务提供信息和原始观测信息进行滤波。本发明还提供一种实时相对定位与精密单点定位融合定位装置，包括：RTK引擎和PPP引擎；所述RTK引擎用于从所述第三方服务提供信息和原始观测信息进行解算出双差模糊度固定解信息和流动站精确坐标；所述PPP引擎用于所述RTK引擎解算出的双差模糊度固定解信息和流动站精确坐标和所述第三方服务提供信息和原始观测信息进行滤波。本发明综合了网络RTK技术和PPP两技术的优点，大大减少对网络的依赖性。同时，利用绝对的外部信息对引擎的参数估值进行校验，提高了定位结果的可靠性。

摘要： 本发明涉及一种无需外部精密钟差的实时精密单点定位技术。技术特征在于：选取一组参考站，固定其坐标，并将其中一个参考站的接收机钟进行固定作为基准钟，并与流动站联立观测方程式。本发明可以通过共视卫星钟差项这个纽带将某一历元所有观测方程进行联合解算。本发明中选取的参考站与流动站的距离一般较近（不超过500km），两者具有基本一致的可视卫星。所以运用本发明的技术进行实时PPP，只需利用IGS发布的IGU超快轨道作为实际轨道，而不需提供一个外部精密钟差，从而满足用户实时性的需求。

摘要： 本发明属于精密单点定位技术领域，具体涉及一种应用精密单点定位服务的定位终端。该定位终端包括用户操作显示模块，还包括设置在定位终端壳体内部的射频模块、信号处理模块和信息处理模块。其中，信息处理模块使用抗差卡尔曼滤波算法进行参数估计，使用的是IGGIII等价权函数，在降权区除了对相应的观测值降权外，同时适当扩大其模糊度参数对应的方差，避免出现相位观测值残差过大的假象。本发明考虑了模糊度参数和及其方差的一致性，能同时兼顾相位观测值中的粗差和未能探测到的周跳，保证了PPP定位解的精度以及可靠性。

摘要： 本发明提供了一种基于精密单点定位的多星座联合列车定位方法。该方法包括：从列车上的GNSS接收机中获取卫星原始观测数据文件，得到卫星观测值，包括伪距、载波相位和伪距率；根据IGS发布的实时超快速精密星历中的数据插值计算得到所需卫星历元数据，该历元数据包括卫星位置和钟差；对卫星观测值进行电离层延迟、对流层延迟和相对论效应误差补偿，对卫星历元数据进行地球自转误差校正和卫星天线相位中心校正；将每个历元误差补偿后的组合观测值和卫星历元数据到输入多星座条件下的列车精密单点定位模型，通过卡尔曼滤波算法求解模型，得到列车位置信息。本发明由多星座条件下的精密单点定位方法获取列车运行位置，可用于列车轨迹实时和后处理分析。

摘要： 精密单点定位方法及其定位装置。精密单点定位方法包括获得目标卫星的第一卫星信号以及参考卫星的第二卫星信号。结合该第一卫星信号以及该第二卫星信号，以消除一信号误差并得到一结合卫星信号。对该结合卫星信号的电码数据执行一平滑处理，以得到进行定位所需要的卫星定位数据，该卫星定位数据包括修正后电码数据与修正后载波相位数据。

摘要： 本发明实施例提供了一种基于机会信号辅助的精密单点定位方法及定位装置，其中方法包括：通过DTV信号计算第一速度和第一加速度；根据第一速度和第一加速度确定当前时刻由IMU测得的第二速度和第二加速度；分别利用第二速度和第二加速度对当前时刻通述DTV信号计算得到的第四速度和第四加速度进行滤波修正，得到第三速度和第三加速度；判断当前条件是否满足第一预设条件；如果满足，则确定当前状态为静态；如果不满足，则确定当前状态为动态；根据当前所处的不同状态，利用不同的预设PPP算法进行定位。本发明实施例能够在静态PPP算法和动态PPP算法间灵活切换，提高PPP技术的使用灵活性。