BDS/GPS网络伪距差分定位方法研究

来源 :中国测绘科学研究院 | 被引量 : 14次 | 上传用户:qzyss
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从上世纪八十年代起,差分全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)在世界上得到广泛的应用,差分GNSS技术也取得了很大的进展,基准站模式、差分改正数内插模型和数据传输格式的发展都十分迅速。其中,差分GNSS系统从最初的基于单基准站差分系统发展到基于多基准站的局域差分系统;在内插改正数的方法上,有反距离权重插值模型、线性内插模型、平差配置算法和低阶曲面模型法等多种方法可供选择;在数据传输格式上,差分改正信号无论在数据结构还是编码格式上都经过了多次修改完善。目前,我国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System, BDS)己在亚太区域提供服务,并且各省连续运行参考站系统(Continuous Operational Reference Stations, CORS)建设也逐步完善,无论是车辆导航还是交通监控,BDS/GPS网络伪距差分定位方法都将发挥重要的作用。为了弥补特殊环境下GPS单系统可用卫星数有限的劣势,并推动BDS卫星导航产业在民用领域的应用与发展,采取BDS辅助GPS进行定位己成为国内导航定位的趋势。本文为获得实时、安全、高精度的定位效果,基于BDS/GPS静态与动态数据,对BDS/GPS网络伪距差分定位方法进行了详细的研究,并通过CORS站和车载实测数据对BDS/GPS网络伪距差分方法进行了大量的试验分析,得到一些有益的结论。本文主要的研究内容和研究成果如下:1.BDS与GPS系统在时间系统、空间坐标系统、卫星的星座类型和空间布局等方面不尽相同,通过对各系统详细的研究分析,在GPS卫星单点定位基础之上进行修改,推导了BDS/GPS网络伪距差分定位模型。2.基于传统网络伪距差分定位原理,为避免差分改正信息在网络传输过程中泄露基准站坐标信息,首次提出了基于网格虚拟参考站的伪距差分定位方法,并推导了BDS/GPS基于网格虚拟参考站的伪距差分定位模型,这一改进保证了国家大地点坐标安全,同时由于播发网格点的坐标是固定的,在某种程度上减小了数据处理中心计算量,从而增加了用户数量。3.基于四川CORS网采集的静态数据,对BDS/GPS双系统与单系统网络伪距差分模式进行了详细的分析与研究。4.利用四川CORS网采集的静态数据,对基准站与流动站间距离对定位精度的影响进行了研究。5.编写实时网络伪距差分定位程序,利用四川省和河北省的BDS/GPS CORS试验网实时数据流,对网络伪距差分定位方法与基于网格虚拟参考站伪距差分定位方法进行了对比分析,验证了无论是静态模式还是动态模式,基于网格虚拟参考站伪距差分定位方法与传统网络伪距差分定位方法在精度上并无差别。
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