利用Kalman滤波修正卫星导航差分RTK定位坐标

卫星导航差分RTK(Real Time Kinematic)定位方法的定位精度极易受到载波相位整周模糊度固定算法的影响，在模糊度固定失败的情况下，差分RTK定位将出现大幅偏差。针对该问题，基于Jerk模型提出了一种利用Kalman滤波修正差分RTK定位坐标的方法。在传统Jerk模型基础上，将卫星导航系统输出的载体运动速度信息引入状态空间模型的观测方程。基于扩展状态空间模型，利用Kalman滤波器实时修正载体的位置坐标。半实物仿真表明，所提方法能大幅改善卫星导航差分RTK定位精度。     

基于部分模糊度固定技术的RTK定位改进算法

差分卫导实时动态定位(RTK)的定位精度取决于载波相位整周模糊度固定算法的成功率。LAMBDA(Least-Squares Ambiguity Decorrelation Adjustment)算法作为最有效的模糊度在航固定算法，其效能易受卫星故障、多径效应等因素的影响。为提高LAMBDA算法的成功率，引入部分模糊度固定技术。改进后的RTK定位算法以模糊度方差值为序，逐步剔除具有相对最大方差的模糊度并利用LAMBDA算法固定剩余的模糊度，直至模糊度固定成功。双动运动平台实测结果表明，改进后的RTK定位的模糊度固定成功率达到100%，其中首次固定成功率达到98.3%。与导航领域公认的事后处理软件定位结果相比，改进后的RTK定位精度达到厘米级。     

一种高精度的BDS/INS紧耦合测姿算法

针对“北斗”卫星姿态测量系统在测姿过程中测姿精度和稳定性不高的问题，提出了“北斗”卫星导航系统（BDS）/惯性导航系统（INS）紧耦合姿态测量算法。该算法首先利用BDS观测量设计了BDS系统测姿误差模型；然后以INS状态误差方程为滤波系统状态方程，以载波相位为主要观测量设计了扩展卡尔曼滤波器，利用滤波器的输出实现对惯性导航测姿系统的辅助校正；最后采用静态测试、动态测试和遮挡测试验证该算法。该系统可以有效提高BDS测姿精度与输出频率，并且在静态条件下航向角测量精度可以达到0.15°。     

伪码信号辅助的CEI载波时延模糊度解算

针对连线干涉测量系统(CEI)在无模型时延或模型时延不准确条件下相位模糊度解算困难的问题，提出了利用伪码测距信号辅助的载波相位模糊解算方法。在测站距离约束下，根据两站所接收伪码信号的相对位置关系计算得到一个时延差作为解载波相位模糊的时延预报值。为了提高解模糊能力，引入了伪码捕获和跟踪的基本方法。仿真分析了不同信噪比下所能达到的最大精度，结果表明在信噪比高于0 dB时，可直接解算S频段的载波相位模糊；在信噪比较低时，可解算宽带群时延的相位模糊。在0dB和-30dB条件下重复试验1 000次，正确率分别达到99.88%和99.91%，证明了算法的有效性。     

利用LAMBDA方法进行多维载波相位模糊度转换

为解决GPS载波相位整周模糊度结算的问题，Teunissen提出了最小均方模糊度解相关调整算法(LAMBDA)。本文基于这一算法，对于多维模糊度转换矩阵进行了构建。转换后的矩阵可以直接利用多维高斯变换，而不用将两维的高斯变化多次使用。最后，通过一个例子对所提出的方法进行了验证。     

载波频率号提取算法对箭载GLONASS速度计算的影响

在GLONASS测速原理的基础上,研究了载波频率号解算方法对箭载GLONASS测速的影响,发现载波频率号解算方法错误将导致测速精度变差,并从理论上分析了载波频率号错误引起的测速精度误差为目标飞行速度的1/2850~1/220倍。设计了4种不同的载波频率号解算算法,采用火箭飞行试验数据对算法进行了测试,结果表明,通过卫星数判断载波频率号以及通过保留位判断载波频率号能获得正确结果,直接计算载波频率号以及丢弃保留串无法获取到全部正确结果;通过保留位判断载波频率号的算法具有最小的首次测速时间,比通过卫星数判断载波频率号的算法至少缩短30 s以上,载波频率号解算错误引起的测速精度误差与理论值分析基本一致。     

一种LAMBDA整周模糊度解算正确性的评估算法

针对基于经典假设检验理论的模糊度正确性评估算法的缺陷，提出了一种依据概率指标的LAMBDA（Least Square Ambiguity Decorrelation Adjustment）整周模糊度解算的正确性评估算法。该算法能够有效解决实时动态差分定位中模糊度解算值的可信度问题，降低系统完好性风险。通过对跑车实验中GPS差分定位数据的直接处理及引入多径误差后处理，该评估算法可以在置信水平为99.5%的条件下实时有效地评估模糊度解算值的正确性。     

等式约束最小二乘在“北斗”姿态测量中的应用

针对传统无约束的姿态测量中整周模糊度求解成功率不高的问题,提出利用等式约束快速求解整周模糊度的算法,并将其应用于“北斗”姿态测量。该算法充分利用基线的先验信息,在整周模糊度的求解过程中加入等式约束,同时利用拉格朗日乘子法求解约束整数最小二乘问题,提高了姿态测量中整周模糊度和姿态角的求解成功率。采用静态测试和动态测试验证该算法,结果表明在“北斗”单历元条件下,整周模糊度及姿态角的求解成功率提升30%左右。     

一种基于双差模型的快速动态定姿算法

基于GPS的动态载体定姿算法具有重要意义。其关键是整周模糊度的快速求解，但采用直接收敛法求解双差整周模糊度的初始化时间过长，在实际中难以应用。LAMBI）A算法通过模糊度浮点解及其方差协方差矩阵可以有效地估计整周模糊度，但动态情况下无法直接求得浮点解的方差协方差矩阵。本文提出一种估计方差协方差矩阵的方法使得LAMBDA算法能够有效地应用到动态姿态测量中。实际算例表明，该算法可将初始化时问缩短到原来的1／2左右，能够高效地用于实时动态姿态解算。     

GPS-RTK无验潮和验潮的数据成果比对分析

现代水下地形测绘常采用GPS作为平面定位手段,用回声声纳设备作为测深手段,并根据水位面的高程来反算水底点高程的基本模式。在实际生产中,当测绘水域位于验潮站作用范围内时,该模式可被采用。但当工作水域超出了验潮站的有效作用距离范围或因无法架设验潮站而不能获取验潮资料时,该模式难以实施。为了解决这一难题,通常采用卫星潮汐或预报潮汐获得潮位变化资料。但因精度较差,难以满足大比例尺水下地形测绘精度要求。随着OTF技术的日益成熟,整周模糊度能够在很短的时间内被精确确定,从而保证了GPS载波相位实时差分技术(RTK)能够在动态环境下,获得厘米级甚至毫米级的水平定位精度和厘米级的高程定位精度。这就是利用GPS RTK实施水下地形测绘的无验潮方法,该方法克服了传统水下地形测绘模式的缺陷,实施起来简单方便。     

北斗卫星导航系统在现代物流管理中的应用

本文在论述现代物流业发展趋势和北斗卫星导航系统技术特点的基础上,对比了北斗卫星导航系统和美国的全球定位系统GPS,提出了将北斗导航系统应用于现代物流信息管理系统的解决方案,分析了北斗卫星导航应用于现代物流管理的优势.     

“北斗”卫星导航频率保护现状及对策

对卫星导航信号易受干扰的原因及其对系统正常运行产生的影响进行了分析,并介绍 了国际电联对卫星导航系统频率的划分和目前各主要系统对频率资源的使用情况。通过对国 际卫星导航系统委员会（ICG）,尤其是美国卫星导航频率保护方法的深入分析,结合对我 国“北斗”系统在运行中发现的几个干扰案例的原因分析,指出了我国卫星导航系统频率保 护所面临的严峻形势和主要问题,并根据我国的现实情况,探讨了“北斗”卫星导航系统保 护对策,为今后“北斗”卫星导航频率保护政策的制定提供了有益参考。     

北斗打响高科技“战疫”

面对疫情,北斗卫星导航系统快速响应,融入多项防控工作之中,"战疫"中大显身手。面对疫情暴发,北斗卫星导航系统快速响应,融入多项疫情防控工作之中。北斗高精度定位设备,确保火神山和雷神山医院的测量标绘工作迅速完成;基于北斗的无人设备,既能运送医用物资又能实现防疫作业……北斗驰援,让防控工作更加高效精准,我们战胜疫情的底气与信心更足。     

基于载波相位的室内AoA/ToF联合定位

当前室内定位的主流方法是基于信道状态信息（Channel State Information,CSI）的AoA/ToF（Angle of Arrival/Time of Flight）联合定位,由于天线数量和带宽的限制,导致其特征参数存在误差。为此,结合CSI中细粒度和多样化的载波相位信息,提出了一种基于载波相位的室内AoA/ToF联合定位算法。首先,基于载波相位和ToF信息构造载波相位定位模型,实现目标初始定位;然后,利用LAMBDA（Least-squares Ambiguity Decorrelated Adjustment）算法消除整周模糊,实现基于载波相位的AoA/ToF联合定位算法,得到目标精确位置;最后,推导了算法定位精度的标准差。通过实验分析了不同参数对定位性能的影响,结果显示,该算法定位精度优于AoA/ToF联合定位,当接收机在用户周围均匀分布时定位性能较好,且基本不受载波相位测量误差的影响,因此具有更好的鲁棒性。     

浅谈RTK数据传输

RTK（Real—timekinematic）实时动态差分法。相对而言,静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量开创了崭新的局面,极大地提高了外业作业效率。本文针对RTK在工程测量当中的数据传输应用环节提出了一定的解决方案。     

物联网：你应该知道和所不知道的

随着今年初我国第三颗北斗导航卫星发射成功,中国自主研制的北斗卫星导航系统便进入了组网高峰期,预计在2020年左右形成覆盖全球的卫星导航定位系统。随着中国“北斗”系统的建成,将使中国在卫星应用方面摆脱对国外卫星导航系统的依赖,并带动一大批高技术产业,形成新的经济增长点,而这其中,不能没有物联网。     

北斗导航系统应用

本文主要讲述了北斗卫星导航系统的应用，对于保护地球，让地球对电磁波隐身，不受外星生物的发现。另外还有人体植入式芯片与卫星导航系统间通信，完成人体定位和人口管理。     

利用虚载波技术抑制舱内超宽带信号对第二代“北斗”卫星信号的干扰

抑制超宽带信号对第二代“北斗”卫星信号的干扰,是实现超宽带无线通信系统在 机舱环境中应用的前提之一。将虚载波技术应用到超宽带信号中,缩短了舱内超宽带信号发 射 机和“北斗”卫星导航接收机之间的安全距离,满足了机舱物理空间尺寸限制。在超宽带信 号 发射功率不变的情况下,利用超宽带信号舱内传播模型,计算了满足“北斗”卫星导航接收 机 门限接收信干比条件下采用虚载波技术前后的安全距离。理论计算结果显示,虚载波技术将 安全距离从48 m减少到1.8 m,仍然能够满足“北斗”卫星导航接收机误码率要求 。建立了系统仿真模型,仿真了误码率与安全距离的关系,仿真结果与理论计算结果一致。 该方 法对舱内超宽带信号干扰有抑制效果,在机舱超宽带无线通信环境中具有可行性和实用性。     

北斗卫星导航系统在海警舰艇中的应用

我国舰艇所使用的定位导航系统为全球定位系统,该系统非我国自主研发,长期应用存在着一定的安全隐患,需要对隐患进行分析与规避。为了规避安全隐患,我国积极开发建设定位导航系统,北斗卫星导航系统应运而生。现阶段,我国北斗卫星导航系统的完善性和成熟性显著提升,且在实践应用中有不俗表现,在舰艇定位和导航中得到了应用。本文分析海警舰艇航行中的北斗导航系统应用,旨在为实践工作提供参考与指导。     

我国北斗导航系统自主研创的成功经验及其经济传导效应机制探索

我国北斗卫星导航系统是我国完全自主研发的全球第四大卫星导航系统,具有重大意义。 本项目就以“自主研创”的北斗导航卫星系统为出发点,将其中的成功经验总结出来,创新性地讨论北斗导航系统本身如何辐射我国下游产业,并以此深入扩展到研究我国高尖端上游产业辐射传导到下游产业的效应机制,探讨高科技产业助力我国经济市场,实现经济的飞跃以及我国对“中国智造”的重视。