检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：周星宇姜卫平陈华何林禹崔子路王恒毅丁杰 430072 湖北省武汉市武昌区八一路299号

本发明公开了一种动力学约束的低轨卫星GNSS实时精密定轨方法及系统，根据低轨卫星运动特性，建立连续历元卫星坐标与瞬时加速度间关系的动力学约束，利用地球重力场模型获得满足精度要求的瞬时加速度，将动力学约束虚拟观测方程形成法... 详细信息

标准号: CN118129767A

本发明公开了一种动力学约束的低轨卫星GNSS实时精密定轨方法及系统，根据低轨卫星运动特性，建立连续历元卫星坐标与瞬时加速度间关系的动力学约束，利用地球重力场模型获得满足精度要求的瞬时加速度，将动力学约束虚拟观测方程形成法方程，与GNSS观测方程形成的法方程叠加，利用序贯最小二乘方法更新法方程，逐历元求解待估参数，得到高精度的定轨结果。本发明相比简化动力学定轨方法算力要求更低，同时定轨精度和稳定性优于未引入动力学信息的运动学方法。本发明解决了现有低轨卫星实时精密定轨时轨道精度、稳定性和算力消耗难以兼顾的问题，具有理论严密、模型简单、易于实现等特点，能够服务于低轨导航增强、自动驾驶等多个领域。

关键词：动力学约束低轨卫星定轨实时精密定轨观测方程法方程地球重力场动力学信息精度要求历元卫星模型获得运动特性自动驾驶最小二乘动力学运动学求解低轨历元叠加虚拟消耗引入轨道服务

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利用超快速轨道约束的GNSS卫星实时精密定轨方法

利用超快速轨道约束的GNSS卫星实时精密定轨方法

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作者：施闯周立勤范磊方欣颀张涛 100191 北京市海淀区学院路37号

本发明公开了属于导航卫星实时精密定轨技术领域，具体公开了利用超快速轨道约束的GNSS卫星实时精密定轨方法，包括：获取当前时刻的轨道状态，对当前时刻构建观测方程和包含当前时刻状态转移矩阵的状态方程，利用状态方程进行时间更新... 详细信息

标准号: CN116184464A

本发明公开了属于导航卫星实时精密定轨技术领域，具体公开了利用超快速轨道约束的GNSS卫星实时精密定轨方法，包括：获取当前时刻的轨道状态，对当前时刻构建观测方程和包含当前时刻状态转移矩阵的状态方程，利用状态方程进行时间更新；获取当前时刻的超快速轨道的状态参数与约束方程标准差，计算得到超快速轨道相对于滤波轨道的改正数，构建约束方程；根据观测方程与约束方程进行量测更新，得到当前时刻的轨道状态改正数的估值，计算得到更新后的轨道状态参数；具有如下优点：明确了超快速轨道的预报部分精度与滤波轨道精度之间的关系，并对其关系进行数学建模；设置约束时间并加入约束方程，能够进一步缩短轨道收敛时间提高速度。

关键词：快速轨道约束方程轨道状态实时精密定轨观测方程状态方程构建滤波轨道改正导航卫星时间更新时刻状态数学建模转移矩阵状态参数标准差更新量测收敛预报

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一种基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法及系统

一种基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法及系统

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作者：李文文李敏郑佳伟方荣新赵齐乐 430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学

本发明属于通信及定位技术领域，公开了一种基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法及系统，地面监测站通过采集卫星导航系统的基本导航定位信息获得地面监测站基本导航定位信息并发送到地面主控站；地面主控站根据自身的物理位置信... 详细信息

标准号: CN112415550A

本发明属于通信及定位技术领域，公开了一种基于北斗短报文的低轨卫星实时精密定轨方法及系统，地面监测站通过采集卫星导航系统的基本导航定位信息获得地面监测站基本导航定位信息并发送到地面主控站；地面主控站根据自身的物理位置信息和地面监测站基本导航定位信息生成卫星导航系统差分改正信息，并发送到上行注入站；上行注入站将卫星导航系统差分改正信息发送到北斗三号卫星；北斗三号卫星利用短报文通信功能，广播播发卫星导航系统差分改正信息；低轨卫星接收到卫星导航系统差分改正信息后，联合低轨卫星的星载接收机接收到的低轨卫星基本导航定位信息，进行实时精密定轨。本发明具有不依赖外部通信链路，完全自主，安全性和性价比高的优势。

关键词：卫星导航系统导航定位信息低轨卫星地面监测站北斗改正实时精密定轨短报文主控站并发上行定位技术领域外部通信链路物理位置信息接收机通信功能卫星星载播发采集广播通信联合

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GNSS卫星实时滤波精密定轨及机动探测研究

GNSS卫星实时滤波精密定轨及机动探测研究

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作者：朱艺婷武汉大学

学位级别：硕士

GNSS技术发展的目的是能够提供更高精度,更高完好性、连续性和可用性的位置服务,而实现高精度和高可靠性实时位置服务的基础是能够提供稳定可靠的实时精密轨道。而出于轨道保持的目的,导航卫星通常需要定期进行轨道机动,如果不能有效探... 详细信息

GNSS技术发展的目的是能够提供更高精度,更高完好性、连续性和可用性的位置服务,而实现高精度和高可靠性实时位置服务的基础是能够提供稳定可靠的实时精密轨道。而出于轨道保持的目的,导航卫星通常需要定期进行轨道机动,如果不能有效探测轨道机动并针对轨道机动进行定轨策略的调整,未模型化的机动力将会严重影响实时轨道精度。本文主要针对GNSS卫星实时滤波精密定轨与机动探测方法展开研究。主要工作和主要结论如下:1.梳理了基于平方根信息滤波的实时定轨方法,基于GREAT平台开发了基于滤波的实时定轨软件。并在充分考虑计算效率与解算精度的前提下,利用实时更新模糊度参数的方案,避免了设置所有站星对间模糊度造成的信息方程过大、解算效率过低的问题。在广播星历精度较高、动力学模型准确的情况下,通过24小时更新一次参考历元的解算策略实现了实时滤波的快速解算。2.使用本文开发的实时定轨软件计算了2020年DOY170-DOY176共计7天的GPS、Galileo、BDS卫星实时轨道,通过与事后精密轨道钟差产品比较、SLR检核、动态PPP验证的方法对本文解算的实时轨道钟差进行评估。评估结果显示,GPS、Galileo、BDS3实时轨道与事后精密轨道产品的轨道差异1D RMS分别为5.7cm、6.1cm、8.0cm。GPS、Galileo、BDS3实时钟差与事后精密钟差产品的卫星钟差差异平均STD分别为0.27ns、0.26ns和0.39ns。使用本文解算的GPS、Galileo、BDS3实时轨道钟差产品进行仿动态精密单点定位,定位误差的1D RMS分别为7.6cm、6.4cm、13.6cm。3.基于时间更新后的预测残差进行进行轨道机动探测,本文探测到的G21卫星机动开始时刻为2020年DOY 323天9:20,与NANU信息公布的G21卫星在07:16-14:49时段内发生轨道机动相符。

关键词：实时精密定轨轨道机动平方根信息滤波

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一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法

一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法

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作者：陈锐志王磊李德仁 430072 湖北省武汉市武昌区珞喻路129号武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

本发明公开了一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法，该方法利用四台或四台以上地面接收机同时跟踪若干颗GNSS(全球导航卫星系统)导航卫星和LEO(低轨)导航卫星的导航信号，并实时发送到数据中心，包括这些步骤：步骤一，观测数据的... 详细信息

标准号: CN107153209A

本发明公开了一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法，该方法利用四台或四台以上地面接收机同时跟踪若干颗GNSS(全球导航卫星系统)导航卫星和LEO(低轨)导航卫星的导航信号，并实时发送到数据中心，包括这些步骤：步骤一，观测数据的获取与数据预处理；步骤二，各个接收机间精密时间同步；步骤三，利用天顶方向对流层延迟和投影函数计算LEO视线方向的对流层延迟；步骤四，修正接收机硬件延迟，形成LEO定轨几何观测方程；步骤五，联合LEO的动力学模型和几何观测方程求解LEO精密轨道和精密钟差；步骤六，LEO精密轨道和精密钟差的实时分发。采用本发明的方法能够解决低轨卫星精密轨道无法实时计算、需事后处理计算的问题。

关键词：导航卫星精密轨道精密对流层延迟观测方程低轨钟差全球导航卫星系统实时精密定轨地面接收机动力学模型接收机硬件数据预处理接收机导航信号低轨卫星观测数据时间同步实时计算视线方向数据中心投影函数求解定轨短弧天顶延迟分发修正跟踪联合

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一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法

一种短弧段低轨导航卫星实时精密定轨方法

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作者：陈锐志王磊李德仁 430072 湖北省武汉市武昌区珞喻路129号武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室

标准号: CN107153209B

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ARM架构下的低轨卫星实时定轨精度及运算效率分析

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测绘科学 2024年第9期49卷 18-29页

作者：邹敏王侃武美芳陈贝希韦春博中国科学院国家授时中心西安710600 中国科学院大学北京100049 时间基准及应用重点实验室(中国科学院) 西安710600

针对基于ARM架构计算平台的低轨卫星实时定轨由于主频限制导致的运算效率瓶颈问题,旨在尽量不牺牲实时定轨精度的情况下,缩短对应实时窗口所需的预报时间,从而提高低轨卫星实时轨道精度及运算效率。本研究使用Sentinel-6A卫星星载GPS观... 详细信息

针对基于ARM架构计算平台的低轨卫星实时定轨由于主频限制导致的运算效率瓶颈问题,旨在尽量不牺牲实时定轨精度的情况下,缩短对应实时窗口所需的预报时间,从而提高低轨卫星实时轨道精度及运算效率。本研究使用Sentinel-6A卫星星载GPS观测数据为例,结合法国国家空间研究中心(CNES)提供的GNSS实时精密产品,通过简化动力学方法在ARM架构服务器上进行基于批量最小二乘法的定轨及预报。研究分析了不同观测数据采样间隔、定轨弧长及拟合时长对定轨、预报轨道精度及运算效率的影响。结果表明,定轨弧长从24 h缩短至12 h的情况下,预报30 min轨道OURE及3D RMSE精度下降6.1%及5.9%左右,运算效率提高了45%~53%。相比于30 s采样间隔,延长采样间隔至120 s可使运算效率提高约41.72%,预报30 min轨道OURE精度下降2.56%左右,稳定在2到4 cm。在为轨道短期预报所测试的不同拟合时长中,当拟合时长为6 h,预报30 min轨道OURE精度最优,稳定在2~3.5 cm。

关键词：低轨卫星实时精密定轨轨道预报运算效率 ARM

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基于北斗广域实时差分系统的PPP定位技术研究

基于北斗广域实时差分系统的PPP定位技术研究

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作者：肖厦中国科学院大学(中国科学院国家授时中心)

学位级别：博士

自2012年北斗卫星导航区域系统(BDS)正式提供服务以来,基于北斗的实时、高精度定位逐步成为了国内外GNSS应用领域的研究热点。在“中国科学院国防科技创新重点部署项目”的支持下,中国科学院国家授时中心开展了“北斗广域实时差分系统... 详细信息

自2012年北斗卫星导航区域系统(BDS)正式提供服务以来,基于北斗的实时、高精度定位逐步成为了国内外GNSS应用领域的研究热点。在“中国科学院国防科技创新重点部署项目”的支持下,中国科学院国家授时中心开展了“北斗广域实时差分系统”的研究,建立了以实时轨道修正、钟差修正和实时精密单点定位等核心技术的北斗广域实时分米级定位系统,对北斗卫星导航系统的应用推广产生了重大的影响。北斗广域实时差分系统是在广域差分定位技术的基础上,利用全国分布的少量地面跟踪站,通过对BDS观测量的误差源加以区分,并对它们分别“模型化”,然后将计算出来的轨道与卫星钟差修正值通过转发式GEO卫星转发给用户,以改正用户BDS接收机的观测误差,削弱这些误差源影响改善用户实时定位精度的分米级差分定位系统。利用国内分布的部分iGMAS观测站和国家授时中心自建站的实时数据流,本文实现了基于BDS的实时精密定轨与预报技术、精密钟差确定与预报技术,对比分析了轨道和钟差产品精度;深入研究了差分电文的生成与发播、北斗用户终端实时精密单点定位技术等关键问题;研制完成了一套可在Windows和Android操作系统下运行的精密定位软件和基于Android平台的精密定位终端。本文的主要研究成果包括:(1)阐述了精密单点定位的基本理论,包括BDS非差观测值观测方程及其线性组合,详细分析了BDS精密定位中不同类型误差的特性及其改正方法和限制实时精密单点定位的主要因素。(2)研究了北斗实时精密定轨与预报技术、精密钟差确定与预报技术的方法。比较分析了实时轨道和钟差产品的性能,利用亚太区域13个跟踪站的原始观测数据,生成的轨道产品精度可达到GEO卫星2米,IGSO/MEO卫星0.3米,时钟产品精度可达到GEO卫星1.0纳秒,IGSO/MEO卫星0.5纳秒。(3)研究了RTCM标准差分协议,结合“北斗广域实时差分系统”利用有限卫星资源通过C波段播发差分产品的特点,定义了BDS SSR类RTCM标准,设计了BDS RTCM SSR电文,综合分析比较了电文性能,实现了GEO卫星覆盖区域内的广域差分修正信息的收发与解析。(4)研究了BDS广域实时精密单点定位算法,提出了两种方案来探测与修复跳秒,提高跳秒的修复成功率;当发生多路径跳变时,提出了一种高效的多路径计算方法:采用当前历元的绝对多路径值覆盖窗口中所有历元的绝对多路径值,使用这些新值进行下一个历元的计算,提高了计算的可靠性。(5)基于上述研究研制了实时PPP软件,使用双频接收机在全国范围内试点开展了BDS广域实时精密单点定位静态和动态试验,实时静态定位的水平方向优于0.3米、高程方向优于0.5米;实时动态定位的水平方向优于0.4米、高程方向优于0.9米。(6)研制了基于Android平台的精密定位接收机,研究了Android平台下BDS定位方法,实现了基于Android平台的BDS实时广域精密定位技术和实时地图匹配,提出了一种移动导航定位新终端的设计方法。

关键词：广域实时差分实时精密定轨实时精密钟差估计精密单点定位 RTCM SSR Android

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多系统GNSS实时精密单点定位研究及对流层延迟稀疏表示

多系统GNSS实时精密单点定位研究及对流层延迟稀疏表示

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作者：肖恭伟中国科学院大学(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院)

学位级别：博士

我国北斗全球组网的完成,极大丰富了 GNSS多频多系统精密定位的研究。精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)只需要单台接收机就可以实现高精度的绝对定位。近年来通信手段和通信速度发展迅速,实时多GNSS精密单点定位的研究具有... 详细信息

我国北斗全球组网的完成,极大丰富了 GNSS多频多系统精密定位的研究。精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)只需要单台接收机就可以实现高精度的绝对定位。近年来通信手段和通信速度发展迅速,实时多GNSS精密单点定位的研究具有重要的应用价值,实时多GNSS不仅可以获得高精度的位置信息,还能够实时监测大气的变化进行GNSS气象学的研究,与力学模型结合进行低轨卫星(Low Earth Orbit satellites,LEOs)实时定轨的研究,进行精密时间传递,地震监测等多领域的广阔应用。本文以四系统(GPS,GLONASS,BDS,Galileo)GNSS实时精密单点定位为核心,研究了不同系统组合,模糊度固定对静动态精密单点定位的影响,评估了精密单点定位解算对流层延迟的精度,对比了 SRIF滤波(Square Root Information Filter,SRIF)与Kalman滤波数值稳定性。基于压缩感知方法对全球对流层网格数据(Global Tropospheric Gird Data,GTGD)进行了实时稀疏重建。为了解决实时多GNSS精密单点定位与力学模型结合进行实时LEOs定轨载波的数据质量问题,提出了基于接收机钟差指标来探测载波数据质量的新方法(QCCLK)。本文主要研究内容和创新点如下:(1)探讨了不同滤波(Kalman滤波,SRIF滤波)方法和观测值的随机模型对PPP坐标解算的精度及收敛时间的影响,证实了在计算机字长有限的环境下,SRIF滤波比Kalman滤波具有更高的数值稳定性。对比了不同导航系统组合对定位精度,估计对流层延迟精度以及PPP收敛时间的影响,分析了 PPP模糊度固定对定位误差的影响。(2)为了减少全球对流层网格数据的实时传输负载,首次使用基于K-SVD的压缩感知方法对全球对流层网格数据进行了稀疏重建,建立的稀疏实时全球对流层模型比球谐展开建模的精度更高。提出了 mini-batch K-SVD新算法,减少了K-SVD算法的计算内存负荷和计算量,加快计算进程。数值实验证明了 GTGD具有稀疏特性,讨论了将压缩感知算法应用在对流层领域的信号稀疏性、重构精度、迭代次数等几个关键问题,分析了不同迭代次数的字典和稀疏度的对GTGD数据的稀疏重建能力。(3)提出了基于接收机钟差指标来探测载波数据质量问题的新方法(QCCLK),该方法充分结合力学模型和星载观测数据计算每颗卫星接收机钟差的变化来探测载波观测值的数据质量。(4)使用 CNES(Centre Nationald'Etudes Spatiales)发布的实时数据流产品(CLK93)和GRACE Follow-On星载数据(Level-1A)观测文件进行了实时精密定轨实验。相对于广播星历星载实时自主定轨50cm的精度(3DRMS),实时数据流产品(CLK93)实时定轨精度可以提升到10cm左右(3D RMS)。

关键词：实时精密单点定位(RTPPP) 精密单点定位模糊度固定(PPPAR) 对流层延迟压缩感知(CS) mini-batch K-SVD 低轨卫星(LEOs) 实时精密定轨质量控制 MG-APP RTMG-APP RTMG-APOD

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BDS-3实时精密单点定位精度分析

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测绘通报 2020年第1期 30-34页

作者：戴金倩吴迪戴小蕾楼益栋武汉大学测绘学院湖北武汉430079 南宁师范大学北部湾环境演变与资源利用教育部重点实验室广西南宁530001 南宁师范大学广西地表过程与智能模拟重点实验室广西南宁530001 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079

基于武汉大学自主研发的GNSS高精度数据处理软件PANDA,本文采用MGEX网测站BDS-2/BDS-3连续一周的观测数据,通过仿实时处理BDS-3精密轨道与钟差产品进行BDS-3卫星实时精密轨道产品重叠弧段评估,实时轨道径向精度优于10 cm,实时钟差STD优... 详细信息

基于武汉大学自主研发的GNSS高精度数据处理软件PANDA,本文采用MGEX网测站BDS-2/BDS-3连续一周的观测数据,通过仿实时处理BDS-3精密轨道与钟差产品进行BDS-3卫星实时精密轨道产品重叠弧段评估,实时轨道径向精度优于10 cm,实时钟差STD优于0.3 ns。在此基础上验证分析了BDS-2、BDS-3及BDS-2+BDS-3融合的实时静态PPP与实时动态PPP定位。试验结果表明:BDS-3静态PPP定位精度水平优于2 cm,高程优于4 cm;BDS-2+BDS-3联合实时动态PPP收敛时间相较BDS-2分别提升了约38.2%、75.0%、49.7%;收敛后E方向精度优于3 cm,N方向精度优于2 cm,平均提升了38.2%,高程方向精度优于6 cm,平均提升了64%。

关键词：北斗全球卫星导航系统实时精密定轨实时精密单点定位精度分析收敛分析

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