北斗单历元基线解算算法研究及初步结果

基于北斗卫星系统精确定位的关键技术研究

基于北斗卫星系统精确定位的关键技术研究北斗卫星导航系统是我国自主建设的基础性定位导航系统,无论从国家的军事安全还是社会经济效益考虑,都使得我国有更加长远的发展。近年来,我国北斗系统的组建正在一步步完善,服务范围也随之扩大,北斗系统及其相关产品的使用已经越来越深入到人们的日常生活中,对提高国民经济和推动社会发展有着重大的意义。 关于北斗卫星精确定位相关技术的研究也越来越重要,本文对北斗精确定位中的伪距定位和载波相位数据中周跳的相关问题进行分析和讨论,主要的研究工作内容如下:(1)在精确定位中,利用伪距定位技术对接收机的位置作初始定位,首先分析了北斗伪距定位的原理,研究了伪距定位的相关算法,用最小二乘定位解算法对接收机的位置定位,又采用扩展卡尔曼滤波定位算法做位置解算,两种方法均有线性误差存在。(2)北斗定位系统的解算模型具有非线性特点,研究了无迹卡尔曼滤波方法,验证了其定位解算的结果较好,优势明显。 对于定位中存在的噪声特性未知或者不确定的情况,本文提出了一种具有自适应性的无迹卡尔曼算法来解算,在传统的滤波定位算法的基础上,通过噪声估计器对接收机定位过程中的噪声做出实时估计,具有很好的定位效果,且有较强的和收敛性。(3)对于北斗卫星系统载波相位数据中存在的周跳问题,首先对传统的经典探测方法做出了验证,探讨了经典方法对不同类型周跳的探测性能。 对三频载波相位中存在的组合周跳探测特性作了研究,和一般的单频双频数据的探测方法相比较,三频数据组合探测周跳的方法在探测范围上的选择性更大,且探测的准确度也更高。(4)本文采用伪距相位与三频相位GF-IF法联合探测的方法,后者方法能够消除载波观测数据中电离层和伪距带来的误差,根据两种方

GPS基线向量解算及平差处理技巧

基线向量解算及平差软件 特点与问题 一、基本方法： 1、基线清理 数据量大的时候，基线解算比较耗时。GPS观测接收机数量较多时，会因为自然同步产生许多长基线，即许多相距较远的点连接而成的基线。这些长基线往往同步观测时间不长，属于不必要的基线，对于控制网质量也无多大益处，所以为了节省计算时间，应在基线解算前将其清理删除。删除时可在图上选择，也可以在基线表中根据距离选择删除。 2、处理超限闭合环 基线解算完成后，首先要检查环闭合差（同步或异步环），对于闭合差大的环，应该进行处理。一般按相对精度≤1／20000估算，相对闭合差应小于50ppm。所以大于50ppm的环应进行处理。闭合环超限处理是一项繁琐、耗时的工作，也是GPS控制网数据处理的主要内容，主要的技巧和方法可以归纳为：（1）、超限基线处理过程中一些基线要重新解算，解算后会影响到相关环闭合差，所以处理需要反复进行。作为一般的原则，首先处理相对闭合差较大的环，然后处理环闭合差较小的环。 （2）、整理归纳超限闭合环，分析是否涉及到一条共同基线，例如几组超限闭合环（J012，J015，J016）、（J013，J015，J102）、…,（J012，J020，J015）就涉及到共同基线J012→J015，这条基线有问题的可能性就较大。 （3）、处理时首先分析可能有问题的基线是否必要，如果是连接两个不相邻的点，并且涉及到环甚多，则可以直接将其删除。井研算例网形复杂回路众多，一般可直接删除不合格基线。 （4）、如果一个闭合差超限的环，相关基线均不能简单删除（删除后影响图形结构，减少了重要环路），应该改变基线解算参数，重新计算相关基线。方法是在网图上选中重解基线，重新设置高度角，历元间隔、参考星等设置，点击“基线解算”→“解算选择基线”。 （5）、基线解算的精度指标rms和ratio是基线解算质量的参考指标，前者是中误差，后者是方差比(ratio=rms max/rms min),rms越小，表明基线解算质量越高，ratio越大，表明整周未知数解算越可靠，所以重解基线，要关注这两项指标，但是这两项指标只作参考，最重要的指标还是闭合差。 （6）、如果反复修改设置重解基线后，仍不能减小环闭合差，则可将闭合差超限环中的基线，分别与周边的基线组成闭合环，检查其闭合差。如果仅涉及到其中一条基线的环闭合差超限，则可以将这条基线删除。 （7）、检查环闭合差时，可能会出现两个相同顶点的环，闭合差一个超限，一个不超限。这是因为某一条基线存在重复基线。这时可以删除超限环中的重复基线。 3、三维基线自由网平差 （1）、三维基线自由网平差目的是检查观测值质量，及获取高程拟合所需大地高平差值。GPS坐标是WGS84系统，GPS工程控制网需要转换到当地坐标系统，所以都是在高斯平面上进行平差。平差中未知参数除了坐标改正数外，还设

GPS基线解算的优化及平差的方法技巧

GPS数据处理 GPS基线解算的优化及平差的方法技巧 摘要:对影响GPS基线解算质量的主要因素进行分析和研究，结合实例阐明基于南方GPS后处理软件的GPS基线解算的优化技术和方法。以及对GPS 解算数据平差处理的方法与技巧。 关键词:GPS基线解算;固定解;浮动解;残差曲线;优化，数据传输、数据分流、观测数据的平滑、滤波、平差计算、同步环、异步环、重复基线。GPS接收机采集记录的是GPS接收机天线至卫星的伪距、载波相位和卫星星历等数据。GPS数据处理就是从原始观测值出发得到最终的测量定位成果，其数据处理过程大致可划分为数据传输、格式转换(可选)、基线解算和网平差以及GPS网与地面网联合平差等四个阶段。 181

GPS测量数据处理的流程如图所示。 GPS测量数据处理流程 一、引言 根据GPS外业观测和基线数据处理的实际情况，即使通过选取恰当的点位来保证良好的观测条件，进行星历预报来保证观测到的卫星数目及星座的图形强度，但在实际的基线解算过程中，时常会遇到基线只有浮动解而无固定解。在此情况下，对基线解算进行优化处理后通常能够得到固定解，从而提高基线质量，避免或减少返工重测现象。 二、影响GPS基线解算结果的几个因素及其对策 182

影响GPS基线解算质量的因素较多也较为复杂，如卫星的周跳、星历误差、对流层及电离层影响、多路径误差、无线电干扰、不明因素影响及起算点误差过大等都会影响基线解算。 应对措施 1基线起点坐标不准确的应对方法 要解决基线起点坐标不准确的问题，可以在进行基线解算时，使用坐标准确度较高的点作为基线解算的起点，较为准确的起点坐标可以通过进行较长时间的单点定位或通过与WGS-84坐标较准确的点联测得到；也可以采用在进行整网的基线解算时，所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来，使得基线结果均具有某一系统偏差，然后，再在GPS网平差处理时，引入系统参数的方法加以解决。 2卫星观测时间短的应对方法 卫星整周模糊度难以确定的影响。由于个别或少数卫星观测时间太短，而导致这些卫星的整周模糊度难以准确确定。对于参与解算的卫星，其整周模糊度不能确定，必将对这一组同步观测的基线解算带来影响。 对于卫星观测时间过短，是非常容易识别的，因观测时间短，则观测记录的数据量就会小。解算基线时观察卫星相位跟踪图，能直观地看到观测到的各颗卫星的出、没时间。当基线无固定解时，在基线报告中可以看到各颗卫星的整周模糊度及其误差。若某颗卫星的观测时间太短，则可以删除该卫星的观测数据，不让它们参加基线解算，这样可以保证基线解算结果的质量。 183

第六章GPS基线解算

第六章 GPS 基线解算 第1节 G PS 基线解算的基本原理 GPS 基线向量表示了各测站间的一种位置关系，即测站与测站间的坐标增量。GPS 基 线向量与常规测量中的基线是有区别的，常规测量中的基线只有长度属性，而GPS 基线向量则具有长度、水平方位和垂直方位等三项属性。GPS 基线向量是GPS 同步观测的直接结果，也是进行GPS 网平差，获取最终点位的观测值。 一、 观测值 基线解算一般采用差分观测值，较为常用的差分观测值为双差观测值，即由两个测站的原始观测值分别在测站和卫星间求差后所得到的观测值。双差观测值可以表示为下面的形式： n m f f trop ion f f N dd dd dd v dd ,)()()()(?+++=+λρρρφ 其中： (...)dd 为双差分算子（在测站i ，j 和卫星m ，n 间求差）； )(f dd φ为频率f 的双差载波相位观测值； f v 为频率f 的双差载波相位观测值的残差（改正数）； ρ为观测历元t 时的站星距离； ion ρ为电离层延迟； trop ρ为对流层延迟； f λ为频率f 的载波相位的波长； n m f N ,为整周未知数。 若在某一历元中，对k 颗卫星数进行了同步观测，则可以得到k -1个双差观测值；若在整个同步观测时段内同步观测卫星的总数为l 则整周未知数的数量为l -1。 在进行基线解算时，ion ρ和trop ρ一般并不作为未知参数，而是通过某些方法将它们消除1。因此，基线解算时一般只有两类参数，一类是测站的坐标参数1 ,3C X ，数量为32；另一 1 如用模型改正或双频改正。 2 在基线解算时将基线的一个端点的坐标作为已知值固定，解求另一个点。固定的点称为起点，待求的点

小议GPS基线解算的过程

第32卷第3期2009年6月 测绘与空间地理信息 GEOMA TICS &SPA T I AL I N FORMA TI ON TECHNOLOGY Vol .32,No .3Jun .,2009 收稿日期:2009-03-10 作者简介:孙海永(1976-),男,吉林镇来人,工程师,学士,2000年毕业于武汉测绘科技大学土地管理专业,现从事航空摄影测量内 外业技术工作。 小议GPS 基线解算的过程 孙海永1 ,胡云龙 2 (1.吉林省地理信息工程院,吉林长春130051;2.天津测绘院,天津300381) 摘要:对GPS 基线解算的过程予以简要介绍,并用相应程序对实例予以计算,同时进行了简要分析。关键词:GPS 测量数据处理;实例计算与分析;解算中图分类号:P228.4 文献标识码:B 文章编号:1672-5867(2009)03-0103-02 D iscussi on on the Procedure of GPS Baseli n e Soluti on S UN Hai -yong 1 ,HU Yun -l ong 2 (1.J ili n I n stitute of Geo ma ti cs Eng i n eer i n g,Changchun 130051,Ch i n a;2.T i a n ji n I n stitute of Survey i n g and M app i n g,T i a n ji n 300381,Ch i n a ) Abstract:This paper briefly intr oduced the p r ocedure of GPS baseline s oluti on .It als o calculated and analyzed the p ractical examp le using relevant p r ogra mme . Key words:GPS surveying data p r ocessing;examp le calculati on and analysis;s oluti on 0　引　言 GPS 接收机采集的数据是接收机天线至卫星的距离 和卫星星历等数据,而不是常规测量所测的地面点间的边长、角度和高差等。因此,接收机采集的GPS 数据还需要通过一系列的处理,才能得到定位成果。本文对GPS 基线解算的过程予以简要介绍,并用相应程序对实例予以计算。 1　GPS 测量数据处理 GPS 测量数据处理包括:观测值的预处理、基线向量 解算和GPS 向量网与地面网的联合平差等步骤。 GPS 测量数据预处理前,需要先将接收机采集的数据通过传输、分流,解译成相应的数据文件。GPS 测量数据预处理的目的,是对野外采集的卫星信号和数据进行编辑、加工与整理,分离出各种专用信息文件,为严密数据处理作准备。预处理工作包括: 1)数据检验 对观测数据进行平滑滤波检验,剔除观测值中的粗差,删除无用观测值。 2)数据格式的标准化 将各类接收机的数据文件加工成彼此兼容的标准化文件。包括文件记录格式标准化、数据类型标准化、数据项目标准化、数据单位标准化和采样间隔密度标准化等。 3)GPS 卫星轨道方程的标准化 一般用一多项式拟合观测时段内的星历数据,包括 卫星轨道位置的地固坐标系坐标计算和分段轨道拟合的标准化。 4)诊断整周跳变点 发现并修复原始观测值周跳,使原始观测值复原。5)星钟多项式标准化 卫星钟差多项式的拟合及标准化。6)对观测值进行系统误差改正 如相对论改正和大气折射模型改正。 基线解算预处理完成后就可进行基线解算,基线解算的过程实际上是一个平差的过程,平差所采用的观测值主要是双差观测值。基线解算时的平差分以下3个阶段进行: 1)初始平差 根据双差观测方程,组成误差方程和法方程后,求解待定的未知参数及其精度信息;通过初始平差,解算出整周未知数参数和基线向量的实数解或浮动解。 2)整周未知数的确定 根据初始平差结果,使用搜索法将整周未知数固定成整数。 3)确定基线向量的固定解 将确定了的整周未知数作为已知值,仅将待定点的坐标作为未知参数再次进行平差,解算出基线向量的整

基线解算

GPS 基线解算阶段的关键问题
黄 勇
【摘要】：本文简述了在 GPS 静态定位测量中基线解算的质量控 制指标，详细分析了影响 GPS 基线解算结果的主要因素，给出了 判别这些因素方法， 并对如何消除这些因素的影响提出了相应的 处理措施。

GPS 基线解算阶段的关键问题
GPS 基线解算阶段的关键问题
黄 勇
【摘要】：本文简述了在 GPS 静态定位测量中基线解算的质量控制指标，详细分 析了影响 GPS 基线解算结果的主要因素，给出了判别这些因素方法，并对如何消 除这些因素的影响提出了相应的处理措施。 【关键词】：GPS 基线解算 质量控制 因素 措施
GPS 静 态 定 位 在 测 量 中 主 要 用 于 测 定 各 种 用 途 的 控 制 点 。 其 中 较 为 常 见 的 方 面 是 利 用 GPS 建 立 各 种 类 型 和 等 级 的 控 制 网 ，在 这 些 方 面 GPS 技 术 已 基 本 上 取 代 了 常 规 的 测 量 方 法 ，成 为 了 主 要 手 段 。 较 之 于 常 规 方 法 ， GPS 在 布 设 控 制 网 方 面 具 有 测量精度高；选点灵活、不需要造标、费用低；全天侯作业； 观测时间短；操作简便等优点。 基 线 解 算 是 GPS 网 观 测 数 据 处 理 过 程 的 重 要 环 节 ，基 线 解 算 质 量 的 好 坏 直 接 关 系 到 各 条 基 线 的 观 测 精 度 ，从 而 影 响 整 个 控 制 网 的 精 度 。因 此 基 线 解 算 质 量 控 制 以 及 基 线 解 算 过 程 中 数 据 的 处 理 方 法 是 整 个 控 制 网 数 据 处 理 的 关 键 点 。结 合 GPS 定 位 原 理 和 实 际 经 验 对 于 GPS 基 线 解 算 阶 段 需 要 解 决 的 一 些 关 键 问 题作以下论述。
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北斗三频差分定位关键算法研究与实现

北斗三频差分定位关键算法研究与实现北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,不同于美国的GPS 系统和俄罗斯的GLONASS系统,北斗系统还是全球首个具备全星座播发三种频率卫星导航信号能力的卫星导航系统。多频观测值是未来全球卫星导航系统发展的趋势,多频观测值的出现不仅极大地增加了多余观测值,提高了卫星定位系统的稳定性和可靠性,同时更意味着可以形成更多性质优良的组合观测值,这些组合观测值一般都具有较长的波长,同时其电离层延迟及组合噪声较小,利用这些组合观测值可以显著提高导航定位的精度。 鉴于多频观测值的诸多优势,开展对北斗三频组合定位算法的研究有着十分重要的现实意义。本文重点研究了北斗三频观测值组合理论、基于三频观测值的三频周跳探测算法和三频模糊度解算算法以及基于奇异谱分析法的北斗恒星日滤波算法,主要研究工作如下:(1)从北斗系统观测方程出发,推导了三频组合观测值的观测方程及其各项误差的表达式,并分析了各项误差之间的关系,最后以波长、电离层延迟以及观测噪声为标准选取了最优整系数线性组合,结果表明:满足较长波长并且电离层延迟和观测噪声较小的组合观测值其系数之和等于零;(2)研究了两种基于三频观测值的周跳探测与修复方法:伪距相位组合法和无几何相位组合法。 介绍了两种方法的周跳探测原理,然后分析了两种周跳探测方法各自存在的局限性,并针对伪距相位组合法探测周跳时容易受到电离层延迟影响的不足,提出了一种新的顾及伪距组合系数的弱电离层周跳探测方法。首先在构造周跳检测量时通过设定伪距相位组合的电离层延迟系数阈值并以周跳估值的标准差最小为原则搜索得到具有最小电离层延迟系数的伪距相位组合系数,筛选出的伪距相

北斗无源定位的虚拟卫星算法

ISSN 1000-0054CN 11-2223/N 清华大学学报(自然科学版)J T singh ua Un iv (Sci &Tech ),2009年第49卷第1期 2009,V o l.49,N o.1w 13 http://qhx bw.chinajo https://www.docsj.com/doc/3b13576106.html, 　 北斗无源定位的虚拟卫星算法 刘家兴,　陆明泉,　崔晓伟,　冯振明 (清华大学电子工程系,北京100084) 收稿日期:2007-10-16 作者简介:刘家兴(1981—),男(汉),北京,博士研究生。通讯联系人:冯振明,教授,E-mail:fz m@tsingh https://www.docsj.com/doc/3b13576106.html, 摘　要:为了解决现有的气压高度计辅助卫星定位算法计算繁琐或者难于分析定位精度的问题,该文提出虚拟卫星定位算法。该算法根据用户的位置估计值生成一颗“虚拟”卫星,对应的“虚拟”伪距由气压高度计提供,结合用户的可见卫星和测得的伪距来更新用户的位置估计值,反复执行上述过程直至收敛。该算法计算步骤简单,可直接进行定位精度分析。将该算法应用于北斗三星无源定位当中,仿真结果表明:设定气压测高误差标准差为8m,则中国及邻近地区的位置精度因子为8.8至22.4;在清华大学校园进行的静态测试显示,在各个历元上迭代过程只有4～9次,定位均方根误差为42.7m 。 关键词:虚拟卫星定位;北斗无源定位;气压高度计;定位 精度 中图分类号:T N ;T U 2 文献标识码:A 文章编号:1000-0054(2009)01-0049-04 Virtual satellite algorithm for Beidou passive positioning LIU Jiaxing ,LU Mingquan ,CUI Xiaowei ,FENG Zh enming (Department of Electronic Engineering ,Tsinghua University , Beij ing 100084,China ) Abstract :Curr ent satellite pos itioning alg orith ms that rely on barometric altimeters are either complex or have d ifficu lty to analyze positioning accuracies. T his paper presents a virtual s atellite positioning algorithm that gen erates a “virtual ”s atellite based on the user ’s estim ated position us ing the “virtual ”ps eudorange provided by the barometer.T he user ’s estimated position is iteratively renew ed based on the real and virtual s atellite ps eud or anges until convergen ce.Th e alg or ith m s implifies the computations and can accur ately analyze the positioning.Ap plication of the algorithm to passive pos itioning w ith th ree Beid u geostationary satellites show s that the position dilu tion of the p recision factor ranges from 8.8to 22.4across China and near by regions if the barometr ic altitude error is 8m.A static test on the T singh ua University campus show s that only 4to 9iterations are requ ired for each ep och,and that the root-mean-squ are pos ition ing error is 42.7m. Key words :virtual satellite positionin g;b eidou pass ive positioning ; barometr ic altim eter ;positionin g accuracy “北斗一号”卫星定位系统是中国自主研发的全天候、区域性、具备较高精度的卫星定位系统[1] 。它由3颗地球同步卫星、地面控制中心、标校系统和各 种用户机组成。它采用两颗地球静止轨道卫星以双向测距结合数字地图实现主动式的有源定位[2],定位结果在地面控制中心完成,然后通过卫星转发至用户机。相比全球定位系统(GPS)采用的被动定位方式,主动式定位有如下缺点:用户的数量有限;用户的服务频度受到制约;定位结果的实时性差;定位精度不理想;在军事应用中其用户更容易暴露目标。如果利用气压高度计辅助已有的3颗北斗卫星实现被动式定位,则上述问题可以迎刃而解。 某些时候GPS 也需要气压高度计辅助,用以解决由遮挡造成的可见卫星数目不足的问题,从而提高可用性和连续性。 文[3]给出一种气压高度计辅助GPS 的定位算法,它基于本地用户(NED)坐标系,必须对所有坐标点反复进行从地心地固(ECEF )坐标系到NED 坐标系的转换,计算的复杂度较高。文[4-6]介绍了北斗无源定位算法。文[4]利用气压测高增建一个关于接收机的近似椭球方程,该方法不适于计算精度因子(DOP ),根源在于定位解算线性方程组的常数误差量并不服从相同分布。文[5]利用气压测高消去ECEF 的z 坐标,因此给出的位置精度因子(PDOP)(7～9)略小于真实值。文[6]则缺乏足够的定位精度分析。 本文提出虚拟卫星定位算法。该算法计算简洁,便于精度分析。在北斗三星无源定位的应用中,提供一些具有参考价值的仿真结果和静态测试结果。

基线解算报告

1.参考站信息 点名：SD0 点号： 1 WGS84 X(m): -2541233.8339 WGS84 Y(m): 4868927.9810 WGS84 Z(m): 3232056.9475 WGS84 纬度030:38:40.12781N WGS84 经度117:33:40.87376E WGS84 椭球高(m): 22.8458 接收机类型：GeoMax Zenith 接收机型号： 1.0 接收机编号：GMZ203710032 天线类型：GMXZENITH NONE 天线型号： 天线高(m) 1.5890 量测至：天线座底部 2.移动站 点名：SH0 点号： 1 WGS84 X(m): -2541304.5512 WGS84 Y(m): 4869037.3641 WGS84 Z(m): 3231841.0571 WGS84 纬度030:38:31.94983N WGS84 经度117:33:41.32744E WGS84 椭球高(m): 24.3883 接收机类型：GeoMax Zenith 接收机型号： 1.0 接收机编号：GMZ203710033 天线类型：GMXZENITH NONE 天线型号： 天线高(m) 1.7420 量测至：天线座底部 3.解算控制参数 开始时间：2015/7/12 14:50:26 结束时间：2015/7/12 15:50:22 间隔：20 解算模式：Auto

Lc 解算距离[m]: 10000 粗差容忍系数： 3.5 Ratio 值限制: 1.8 高度截止角：15 对流层模型：Hopfield 轨道类型：广播星历单频基线解算长度限制[m]: 30000 4.卫星跟踪 5.基线解算结果 观测值DX(m) DY(m) DZ(m) 中误差 _DX(mm) 中误差 _DY(mm) 中误差_DZ(mm) RMS(mm) 三差_L1 -70.8158 109.3681 -215.8567 79.5 48.4 29.5 4.0 浮动_L1 -70.7138 109.3869 -215.8990 2.9 1.5 1.1 4.3 固定_L1 -70.7173 109.3831 -215.8904 0.3 0.4 0.2 4.4 6.整周模糊度 浮动解情况(L1) 系统卫星号Week Seconds 间隔浮动解标准差使用星数弃用历元RMS GPS 7 1853 24626 3120 16.0718 0.0117 152 4 0.0054 GPS 30 1853 24626 3420 8.0561 0.0145 166 6 0.0056 GPS 4 1853 24626 3580 3.9839 0.0046 178 2 0.0042 GPS 11 1853 24626 3580 0.9930 0.0030 180 0 0.0029 GPS 32 1853 24626 3580 -4.9976 0.0086 179 1 0.0047 GPS 28 1853 24666 3540 -1.9863 0.0091 178 0 0.0028 GPS 3 1853 24686 3520 -9.9593 0.0069 177 0 0.0041 GPS 17 1853 24686 3520 -12.9609 0.0185 177 0 0.0041 固定解情况(L1) 系统卫星号Week Seconds 间隔固定解Ratio 使用星数弃用历元RMS GPS 7 1853 24626 3120 16 99.0 153 3 0.0059 GPS 30 1853 24626 3420 8 99.0 161 11 0.0050 GPS 4 1853 24626 3580 4 99.0 177 3 0.0043 GPS 11 1853 24626 3580 1 99.0 180 0 0.0030 GPS 32 1853 24626 3580 -5 99.0 180 0 0.0048 GPS 28 1853 24666 3540 -2 99.0 178 0 0.0030

北斗卫星导航系统常识简介精编版

北斗卫星导航系统常识 简介 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

北斗卫星导航系统常识简介一、北斗卫星导航系统现状 中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。 北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星（又称24小时轨道，指轨道平面与赤道平面重合，卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期，且方向亦与之一致，即卫星与地面的位置相对保持不变，故这种轨道又称为静止卫星轨道。一般用作通讯、气象等方面）和30颗非静止轨道卫星组成，2012年左右，“北斗”系统将覆盖亚太地区，2020年左右覆盖全球。中国正在实施北斗卫星导航系统建设，截止2016年10月已成功发射16颗北斗导航卫星。 2000年，首先建成北斗导航试验系统，使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统，覆盖范围东经约70°-140°，北纬5°-55°。北斗

GPS基线解算精度分析

GPS基线解算精度分析 摘要：本文主要通过是建立在实验的上分析影响不同长度基线解算精度的因素。在熟悉TGO这款软件的同时进行实验分析影响基线解算精度的因素，进而掌握GPS基线解算是的一些简单技巧。 关键词：基线TGO精度RMS 作者简介：黄纪晨（1985－），男，硕士研究生，毕业于河海大学，先在新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院任职，主要从事星导航与定位和精密工程测量等方面的研究工作 GPS定位技术在测量中的应用日益深入广泛，随着该技术的不断发展，对GPS测量精度的要求越来越高。对于GPS控制网而言，提高基线解算精度是提 高GPS网点精度的基础。 本文使用Trimble提供的TGO进行解算，对不同长度基线的解算精度做简单的对比介绍。根据TGO的特点主要从卫星高度角设置、对流层模型选择、电离层改正进行实验对比。本文所采用的数据是来自三个不同的控制网的具有典型长度的基线，同样选择了Trimble 5700接收机所测数据。 选择的基线长度不同的六条基线，为了对比方便设置基准为： Bern是高精度的基线解算软件，其的解算结果作为参考假设为真值，实验数据以对比RMS为主，同时注意水平精度和垂直精度，以及ΔL，ΔL是TGO 的基线解算结果和Bern解算结果之差的绝对值。 1、卫星高度角的设置 增加卫星高度角是为了剔除一些观测质量不佳的数据，比如高大建筑物遮挡造成的不佳。从信号质量来讲，增加高度角都会剔除一些质量不佳的数据。 实验分为Trimble默认的13和30度数下的解算精度进行对比。其中使用L1频率固定解算，对流层改正模型使用Saastamoine模型，电离层设置为对于10Km 以上的基线加入电离层改正。

GPS静态基线解算质量控制指标解析(doc 7页)

GPS静态基线解算质量控制指标解析(doc 7页)

GPS静态基线解算质量控制指标分析 建筑工程学院测绘工程2004级学生：卢国鹏指导老师：肖东升 摘要：GPS基线解算是进行网平差的基础。基线解算质量的好坏将直接影响到GPS 网的定位精度和工作效率。本论文研究的内容如下: 讨论了GPS基线解算的质量控制指标、GPS网几何关系对基线解算质量的影响，并就各指标对基线解算的影响做了分析，提出了提高基线解算精度的方法。 关键词：静态基线解算质量控制指标分析 Analysis on the Quality Control Index of the GPS Static Baseline Computation Abstract：Baseline computation is the basis of network adjustment. The quality of baseline computation is good or bad directly influences the positioning accuracy of GPS network and work efficiency. The main contents of this paper are as follows: Discuss quality control index of GPS baseline computation and the influence of GPS network geometric relation on the quality of baseline computation, and then made an analysis on the influences of all indexes on baseline computation. The methods to improve the accuracy of baseline computation were proposed. Key words: static baseline; computation; quality control index; analysis 一、GPS基线解算的基本模型 基线解算一般采用差分观测值，较为常用的差分观测值为双差观测值，即由两个测站的原始观测值分别在测站和卫星间求差后所得到的观测值：

GPS基线向量网平差

第七章GPS基线向量网平差 GPS基线解算就是利用GPS观测值，通过数据处理，得到测站的坐标或测站间的基线向量值。 在布设GPS网时，首先需对构成GPS网的基线进行观测，并利用所采集到的GPS数据进行数据处理，通过基线解算，获得具有同步观测数据的测站间的基线向量。为了确定GPS 网中各个点在某一特定坐标系统下的绝对坐标，需要提供位置基准、方位基准和尺度基准，而一条GPS基线向量只含有在WGS-84下的水平方位、垂直方位和尺度信息，通过多条GPS 基线向量可以提供网的方位基准和尺度基准，由于GPS基线向量中不含有确定网中各点绝对坐标的位置基准信息，因此，仅凭GPS基线向量所提供的基准信息，是无法确定出网中各点的绝对坐标的。而我们布设GPS网的主要目的是确定网中各个点在某一特定局部坐标系下的坐标，这就需要从外部引入位置基准，这个外部基准通常是通过一个以上的起算点来提供的。网平差时可利用所引入的起算数据来计算出网中各点的坐标。当然，GPS基线向量网的平差，除了可以解求出待定点的坐标以外，还可以发现和剔除GPS基线向量观测值和地面观测中的粗差，消除由于各种类型的误差而引起的矛盾，并评定观测成果的精度。 第1节G PS网平差的分类 GPS网平差的类型有多种，根据平差所进行的坐标空间，可将GPS网平差分为三维平差和二维平差，根据平差时所采用的观测值和起算数据的数量和类型，可将平差分为无约束平差、约束平差和联合平差等。 一、三维平差和二维平差 1. 三维平差 所谓三维平差是指平差在三维空间坐标系中进行，观测值为三维空间中的观测值，解算出的结果为点的三维空间坐标。GPS网的三维平差，一般在三维空间直角坐标系或三维空间大地坐标系下进行。 2. 二维平差 所谓二维平差是指平差在二维平面坐标系下进行，观测值为二维观测值，解算出的结果为点的二维平面坐标。二维平差一般适合于小范围GPS网的平差。

北斗卫星定位系统方案汇总

北斗卫星定位系统方案 北斗卫星系统是我国拥有自主知识产权的全球卫星定位系统，是国家安全战略的重要内容。近年来，国家不断加大投入，完善系统的覆盖能力和服务能力，着力向民用化推广应用。按照国家大力发展卫星应用产业的战略部署，北斗应用技术支持中心和佛山市南海区科技信息局组织佛山市电子口岸有限公司、广州广嘉北斗电子科技有限公司南海分公司、北京博科星通科技有限公司等致力于卫星应用开发的企业，以南海作为试验区，研究和推广北斗卫星系统民用化应用，验证和完善北斗卫星应用产业结构。为此，特制定如下试点建设方案。 一、项目背景 （一）北斗卫星定位系统简介 中国先后在2000年10月31日、2000年12月21日和2003年5月5日发射了3颗“北斗”静止轨道试验导航卫星，组成了“北斗”区域导航系统（又称为“北斗1代”卫星定位系统）。该系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和GNSS广域差分功能。2007年02月03日凌晨中国在西昌成功发射第四颗北斗导航试验卫星，并已在运行至今工作稳定、状态良好的北斗导航试验系统基础上，开始着手建设拥有自主知识产权的全球卫星定位系统──北斗

卫星定位系统（又称为“北斗2代”）。2009年前后，北斗卫星定位系统12颗卫星上天，我国卫星应用产业进入一个前所未有的快速发展期。2010年北斗卫星定位系统即可为我国及周边地区提供基本服务，并逐步发展为全球服务，这标志着我国已成为继美国、俄罗斯和欧洲之后自主研制建立卫星定位系统的国家。 （二）北斗卫星定位系统应用现状 2008年，北斗卫星定位系统表现最为抢眼。在汶川抗震救灾中，“北斗一号”全力保障了救灾部队行动；奥运会期间，北斗系统与GPS系统共同承担相关保障任务；北斗卫星定位系统首次参加神舟飞船飞行试验任务，成为“神七”返回舱着陆场系统空中指挥平台的一大亮点。目前，“北斗一号”已成功应用于水利水电、海洋渔业、交通运输、气象测报、国土测绘、减灾救灾和公共安全等领域。“南沙渔船船位监测系统”从根本上解决了船位监测、险情报知、海难救援等实际难题；“三峡水文测报系统”解决了三峡上游流域水文信息报知难等突出问题，为三峡库区水位监测、科学调控提供了可靠手段。但是，这些应用只局限于特定行业，还没有形成产业体系。而且由于我国产业基础薄弱、技术积累不够、关键应用技术与核心产品受制于人的局面尚未得到根本改变，卫星应用产业的发展也面临着巨大的挑战。 （三）国家大力扶持北斗卫星定位系统产业化

gps 基本原理及基线解算

城市GPS控制网施测质量控制措施探讨 【摘要】本文作者在深入研究全球定位系统（GPS）静态定位原理的基础上，结合多年生产实践经验，就城市GPS控制网的布网原则、等级划分、作业方法及成果整理要求进行了探讨。通过全面质量控制以确保城市GPS控制网测量成果符合现行测量规范的要求。 【关键词】GPS 基线向量约束平差 全球定位系统（Global Positioning System，缩写GPS）是美国第二代卫星导航定位系统。该系统以其全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航定位功能，已被广泛地应用于各种等级精度的城市控制测量中。如何对城市GPS控制网施测进行有效的质量监控，将会直接影响到成果的测量精度。为此，笔者结合多年的生产实践经验，就如何有效保证城市GPS控制网测量精度制定了一套质量控制措施，以供城市测量GPS用户参考。 一、技术标准 ※中华人民共和国国家标准《全球定位系统（GPS）测量规范》GB/T 18314-2001 ※中华人民共和国行业标准《全球定位系统城市测量技术规范》CJJ 73-97 ※中华人民共和国测绘行业标准《全球定位系统（GPS）测量型接收机检定规程》CH 8016-95 ※中华人民共和国测绘行业标准《测绘产品检查验收规定》CH 1002-95 二、专业技术设计 （一）等级划分 根据《全球定位系统（GPS）测量规范》和《全球定位系统城市测量技术规程》中规定的城市各级GPS 控制网相邻点间平均距离，要求在城市GPS控制网布设时，其相邻点间平均距离应符合表1要求。同时，允许相邻点的最小距离可为平均距离的1/3~1/2，最大距离可为平均距离的2~3倍。考虑到南方地区丘陵、山地地形复杂，因此，在南方地区布设C级GPS控制网时，其平均边长限制可根据实际情况适当放宽到20~25公里，同时规定边长超过25公里的同步环应增测一个时段，以确保GPS测量数据的质量。 城市各级GPS控制网平均边长表1（单位：km） （二）精度设计 根据GPS控制网相邻点间基线长度精度计算公式： 式中：σ为标准差，单位mm； d为相邻点间距离，单位mm。 计算得到各级GPS控制网最弱边相对中误差限差，同时规定了观测相应等级GPS控制网时所选GPS 接收机标称精度不应低于表2的要求。布设一级、二级GPS控制网时，由于边长通常都较短，如用最弱边相对中误差来评定控制网精度则很难达到要求，因此，《全球定位系统城市测量技术规程》中规定了当边长小于200米时，则以其边长中误差应小于20毫米为限差要求。 城市各级GPS控制网最弱边相对中误差表2

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析3 赵树强 ,许爱华 ,张荣之 ,郭小红 (西安卫星测控中心 ,陕西西安 710043) 摘要 :针对我国建立的北斗一号导航定位系统 ,介绍了该系统的定位原理 ,给出了基于 北斗双星和三星定位算法的模型 ,进行了实测数据的解算 ,分析了星历误差、信号传播误差和 接收机钟差等误差对定位精度的影响 ,计算结果表明该算法简单、实用

,可满足中高精度的导 航定位用户需求 ,对二代导航系统定位数据处理和精度分析具有 参考价值。 统 系统,是我国自行研制、 (RDSS ,Radio Determination Satellite Service) , 能为用户提供快速定位、简单数字报文通信及高精度授时服务的全天候、区域性的卫星导航定位系统。在 2000年 10月 31日和 12月 21日发射了两 颗“北斗导航试验卫星” ,具备了双星定位的功能。

关键词 :北斗一号卫星 ;定位算法 ;定位误差 ;精度分析 北斗一号卫星导航定位系统又称为双星定位建立的一种区域性定位系 中图分类号 : P207文献标识码 :A文章编号 :1008 -9268 (2008) 01 -0020 -05 1.引言是待测站。但是 ,地球表面不是一个规则椭球面 , 即用户一般不在参考椭球面上 ,要唯一确定待测站 “北斗一号”卫星导航定位系统是有源的

,需要和 “北斗”定位总站即中心站建立联系才能定位 ,因此 存在着系统用户数量易饱和以及定位速度慢等方面的缺点。 2003年 5月 25日我国将第三颗“北斗 一号”备份卫星送入太空 ,这使得我国“北斗一号” 系统具备了无源定位的功能。针对北斗双星有源定位和三星无源定位的算法与定位精度进行研究。 2.北斗一号卫星导航系统定位原理 3.1双星定位原理

GNSS基线解算的优化技术

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/3b13576106.html, GNSS基线解算的优化技术 作者：代祥勇 来源：《价值工程》2014年第21期 摘要：对影响GNSS基线解算质量的主要因素进行分析，结合实例阐明基于南方测绘Gnssadj软件基线解算的优化技术和方法。 Abstract： The paper analyzes the main factors influencing the GNSS baseline solution quality， clarifies the optimization technique and method of mapping the south baseline solution based on Gnssadj software combined with examples. 关键词： GNSS；基线解算；基线向量；固定解；精细化处理 Key words： GNSS；baseline；baseline vector；fixed solution；fine processing 中图分类号：P228.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）21-0217-02 0 引言 GNSS基线向量是GNSS同步观测的直接结果，也是进行GNSS网平差，获取最终点位的观测值。在基线解算时，常碰到个别短基线难以处理合格，在此情况，有必要对基线进行优化处理。 1 影响GNSS基线解算结果的因素及解决方案 1.1 基线解算时所设定的起点坐标精度不高，导致基线向量发生偏差。其影响程度可用公式表示：■≈■ 式中△D为基线向量偏差，D为基线长度，△S为已知点坐标偏差，H为卫星轨道高度，可见基线向量偏差与起算点误差成正比。 解决方案：作业时尽量收集测区附近精度较高的已知点，测区附近的高等级点均进行联测。如果测区的七参数已知，可以在整网平差时，所有基线起点的坐标均由一个点坐标衍生而来，使得基线结果均具有某一系统偏差，然后在GNSS网平差处理时，输入已知七参数参与平差。 1.2 少数卫星的观测时间太短，导致与该卫星有关的整周未知数固定困难。