检索结果-内蒙古大学图书馆

航空学报 2025年第6期46卷 182-194页

作者：施闯王智新张昊李团王志鹏北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室北京100191 空地一体新航行系统技术全国重点实验室北京100191 北京理工大学前沿交叉科学研究院北京100081

随着全球卫星导航(GNSS)技术的发展,得益于可用卫星数量的增加和更优的几何分布,多星座全球导航卫星系统定位能为用户提供更为精确的定位结果。近期研究表明,基于因子图优化(FGO)的多系统GNSS定位相较于传统算法呈现出更好的性能。然而... 详细信息

随着全球卫星导航(GNSS)技术的发展,得益于可用卫星数量的增加和更优的几何分布,多星座全球导航卫星系统定位能为用户提供更为精确的定位结果。近期研究表明,基于因子图优化(FGO)的多系统GNSS定位相较于传统算法呈现出更好的性能。然而,基于FGO的多GNSS定位随机模型的精细化及系统间自适应定权问题仍未充分研究。提出了一种基于赫尔默特方差分量估计(HVCE)的多系统GNSS定位因子图优化方法,通过系统间自适应定权进一步提升复杂城市环境中基于因子图优化的多系统GNSS定位的性能。此外,利用抗差算法IGG-Ⅲ进一步提高了HVCE及FGO状态估计的鲁棒性。在城市环境中的车载测试结果表明:相对于单一FGO方案,所提方法在北向、东向和垂直方向上的多系统GNSS定位精度分别提高了35.4%、8.7%和25.1%。总体而言,所提方法通过精细化随机模型并实现系统间自适应定权,能够在因子图优化方法的基础上进一步提升复杂城市环境中多系统GNSS的定位性能。

关键词：多系统GNSS定位 Helmert方差分量估计抗差算法自适应定权因子图优化

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广域实时精密定位与时间服务系统

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测绘学报 2022年第7期51卷 1206-1214页

作者：施闯辜声峰楼益栋郑福宋伟张东毛飞宇北京航空航天大学卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室北京100191 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079

广域实时精密定位与时间服务已成为GNSS应用领域研究热点,目前国内外学者围绕其模型算法已展开大量的研究。本文重点论述广域实时精密定位与时间服务数据的处理方法和服务系统,给出了基于不同基准约束的卫星钟差解算数学模型,提出通过... 详细信息

广域实时精密定位与时间服务已成为GNSS应用领域研究热点,目前国内外学者围绕其模型算法已展开大量的研究。本文重点论述广域实时精密定位与时间服务数据的处理方法和服务系统,给出了基于不同基准约束的卫星钟差解算数学模型,提出通过引入外接原子钟测站、标准时间源(UTC/BDT)等不同时间基准,构建卫星拟稳基准、外接原子钟跟踪站拟稳基准及标准时间源等约束下的钟差解算模型,分析了时间基准对精密单点定位和精密单点授时的影响。本文采用实时卫星轨道、钟差、相位偏差、电离层延迟等服务产品及跟踪站实时数据,验证了系统产品可靠性及终端定位与时间服务性能。实测结果表明:GPS轨道径向精度1.8 cm,钟差STD精度约0.05 ns;BDS-3轨道径向精度6.7 cm,钟差STD精度优于0.1 ns;GPS和BDS-2电离层改正精度分别为0.74 TECU与1.03 TECU。基于该产品实现了用户端PPP、PPP-RTK及PPT、PPT-RTK服务,满足了用户实时厘米级定位和优于0.5 ns的单站时间传递服务,当采用GPS+BDS-2 PPP-RTK解算时,平面收敛至5 cm约需要12 min。

关键词：广域实时精密单点定位精密时间服务 PPP-RTK PPT-RTK

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基于CRA40产品的对流层延迟计算及对比分析

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测绘学报 2023年第1期52卷 22-31页

作者：周要宗楼益栋张卫星梁宏施闯吴迪曹云昌武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 中国气象局气象探测中心北京100081 北京航空航天大学卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室北京100191 南宁师范大学地理与海洋研究院广西南宁530001

2020年12月中国首款全球大气再分析CRA40正式上线。本文瞄准CRA40在对流层延迟计算中的应用,首先探讨了利用CRA40采用射线追踪技术进行对流层延迟计算的方法,然后分别在全球范围231个IGS测站和中国区域213个陆态网测站处对2018年全年基... 详细信息

2020年12月中国首款全球大气再分析CRA40正式上线。本文瞄准CRA40在对流层延迟计算中的应用,首先探讨了利用CRA40采用射线追踪技术进行对流层延迟计算的方法,然后分别在全球范围231个IGS测站和中国区域213个陆态网测站处对2018年全年基于CRA40及ECMWF两款再分析资料(ERA-Interim和ERA5)获取的对流层天顶延迟和5°高度角斜路径延迟的精度进行了比较评估,并对中国区域CRA40天顶湿延迟(ZWD)和斜路径湿延迟(SWD)的精度变化规律进行了分析。结果表明:以GNSS天顶总延迟(ZTD)为参考的CRA40 ZTD偏差RMS在全球范围为1.39 cm,略优于ERA-Interim,在中国区域为1.41 cm,基本与ERA-Interim相当;以ERA5斜路径总延迟(STD)为参考的CRA40 STD偏差RMS在全球范围和中国区域分别为10.83和12.30 cm,同ERAI无明显差异;中国区域CRA40 ZWD和SWD精度与气候类型相关,季风气候区冬季ZWD和SWD精度明显优于夏季。

关键词： CRA40 ERA5 ERA-Interim 射线追踪对流层延迟

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基于北斗/GNSS的中国-中南半岛地区大气水汽气候特征及同降水的相关分析

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测绘学报 2020年第9期49卷 1112-1119页

作者：施闯张卫星曹云昌楼益栋梁宏范磊 C SATIRAPOD C TRAKOLKUL 北京航空航天大学卫星导航与移动通信融合技术工业与信息化部重点实验室北京100191 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 中国气象局气象探测中心北京100081 泰国朱拉隆功大学测量工程学院泰国曼谷10330

本文采用统一的处理模型和处理策略对中国-中南半岛地区地基北斗/GNSS测站2006—2016年历史观测数据进行高精度重处理和水汽反演,获得近10年的大气可降水含量(PWV)产品。基于北斗/GNSS PWV产品,研究了该地区大气水汽平均含量、年周期振... 详细信息

本文采用统一的处理模型和处理策略对中国-中南半岛地区地基北斗/GNSS测站2006—2016年历史观测数据进行高精度重处理和水汽反演,获得近10年的大气可降水含量(PWV)产品。基于北斗/GNSS PWV产品,研究了该地区大气水汽平均含量、年周期振幅和半年周期振幅等气候特征,发现这些特征主要受到了测站纬度、高程以及季风的影响。通过分析PWV同并址气象站降水观测的关联特性,揭示了该地区大气水汽含量同降水相关性随测站纬度减小而降低的特点(在云南相关系数可达0.8,在靠近赤道的泰国南部相关系数约为0.2)。此外,PWV和降水的距平值相关分析表明,相比于历史同期,大气水汽含量较高的月份在一定程度上对应着降水异常偏高,两者相关系数为0.2~0.4。

关键词：中国-中南半岛地区北斗/GNSS 大气可降水含量降水气候变化

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大规模低轨星座多普勒定位算法

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天地一体化信息网络 2024年第1期5卷 84-94页

作者：张雨露李桢施闯景贵飞北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室北京100191

基于典型的Starlink星座构型,对大规模低轨星座多普勒定位算法展开研究。实验结果表明,理想条件下低轨星座多普勒单点定位精度可以在3~6 m。为保证米级的定位精度,低轨卫星的位置精度和速度精度应为米级每秒或厘米级每秒。C频段信号受... 详细信息

基于典型的Starlink星座构型,对大规模低轨星座多普勒定位算法展开研究。实验结果表明,理想条件下低轨星座多普勒单点定位精度可以在3~6 m。为保证米级的定位精度,低轨卫星的位置精度和速度精度应为米级每秒或厘米级每秒。C频段信号受到的电离层误差若不做改正,将导致定位精度变差2 m左右。对流层误差将使得定位结果变差几十米。此外,使用轨道高度为550 km的低轨卫星的多普勒频移定位时,接收机的初值误差应小于300 km,否则部分历元将不能收敛到正确的接收机位置。

关键词：定位导航授时低轨卫星互联网星座多普勒定位电离层误差对流层误差

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北斗高精度时频服务理论方法与应用

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武汉大学学报（信息科学版） 2023年第7期48卷 1010-1018页

作者：施闯郑福楼益栋王玉琢张爱敏张首刚张东宋伟王梦林元挥王浩源北京航空航天大学卫星导航与移动通信融合技术工业与信息化部重点实验室北京100191 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079 中国计量科学研究院北京100013 中国科学院国家授时中心陕西临潼710600

在广域高精度时间服务(wide-area precise timing,WPT)原型系统的基础上,提出了北斗高精度时频传递理论方法,进一步扩展了北斗高精度时频服务,包括时频基准溯源、时钟实时比对、授时终端性能在线监测,相关服务对于北斗精密单点授时、实... 详细信息

在广域高精度时间服务(wide-area precise timing,WPT)原型系统的基础上,提出了北斗高精度时频传递理论方法,进一步扩展了北斗高精度时频服务,包括时频基准溯源、时钟实时比对、授时终端性能在线监测,相关服务对于北斗精密单点授时、实时时间比对、授时终端的可靠性具有重要意义。对北斗高精度授时终端在短基线、中长基线以及长基线链路上的授时性能进行了评估,结果表明,WPT服务系统可提供优于100 ps和1×10^(-15)量级的时间和频率服务。在此基础上,对北斗高精度时频服务在时频终端在线计量、低轨星座时间同步、时频测试分析3个方面展开了应用研究。

关键词：北斗高精度时频服务精密单点授时时频传递

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基于抗差方差分量估计的多系统GNSS定位因子图优化算法

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航空学报 2024年

作者：施闯王智新张昊李团王志鹏北京航空航天大学电子信息工程学院卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室空地一体新航行系统技术全国重点实验室北京理工大学前沿交叉科学研究院

随着全球卫星导航（Global Navigation Satellite System, GNSS）技术的发展，得益于可用卫星数量的增加和更优的几何分布，多星座全球导航卫星系统定位能为用户提供更为精确的定位结果。近期研究表明，基于因子图优化（Factor-graph Op... 详细信息

随着全球卫星导航（Global Navigation Satellite System, GNSS）技术的发展，得益于可用卫星数量的增加和更优的几何分布，多星座全球导航卫星系统定位能为用户提供更为精确的定位结果。近期研究表明，基于因子图优化（Factor-graph Optimization, FGO）的多系统GNSS定位相较于传统算法呈现出更好的性能。然而，基于FGO的多GNSS定位随机模型的精细化及系统间自适应定权问题仍未充分研究。本文提出了一种基于赫尔默特方差分量估计（Helmert VarianceComponentEstimation,HVCE）的多系统GNSS定位因子图优化方法，通过系统间自适应定权进一步提升复杂城市环境中基于因子图优化的多系统GNSS定位的性能。此外，本文利用抗差算法IGG-III进一步提高了HVCE及FGO状态估计的鲁棒性。在城市环境中的车载测试结果表明，相对于单一FGO方案，本文提出的方法在北向、东向和垂直方向上的多系统GNSS定位精度分别提高了35.4%、8.7%和25.1%。总体而言，本文所提出的方法通过精细化随机模型并实现系统间自适应定权，能够在因子图优化方法的基础上进一步提升复杂城市环境中多系统GNSS的定位性能。

关键词：多系统GNSS定位 Helmert方差分量估计抗差算法自适应定权

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利用北斗/GNSS观测数据分析“21·7”河南极端暴雨过程

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地球物理学报 2022年第1期65卷 186-196页

作者：施闯周凌昊范磊张卫星曹云昌王成肖锋吕国卿梁宏北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191 卫星导航与移动通信融合技术工业与信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉430079 中国气象局气象探测中心北京100081 河南省测绘工程院郑州450003

2021年7月,受台风“烟花”和“查帕卡”影响,河南省发生罕见的极端暴雨事件,造成了重大人员伤亡和巨额经济损失.极端暴雨的产生过程极为复杂,大气可降水含量(PWV)是产生降雨的主要因素之一.分析暴雨的发生过程与PWV之间的关系,对于暴雨... 详细信息

2021年7月,受台风“烟花”和“查帕卡”影响,河南省发生罕见的极端暴雨事件,造成了重大人员伤亡和巨额经济损失.极端暴雨的产生过程极为复杂,大气可降水含量(PWV)是产生降雨的主要因素之一.分析暴雨的发生过程与PWV之间的关系,对于暴雨发生的短时临近预报具有重要意义.本文利用河南省220个连续运行的北斗/GNSS站观测数据,采用精密单点定位(PPP)和克里金插值方法,获取了本次极端暴雨发生期间河南省高时空分辨率的PWV空间格网数据;同时结合省内116个气象站降雨量数据,分别从时间和空间上分析了PWV变化与极端降雨之间的关系.结果表明,通过PPP获取的北斗/GNSS站PWV与国际权威的全球气象再分析资料ERA5反演的测站结果互差均方根(RMS)为3.2 mm;进一步通过克里金插值获取的PWV空间格网数据与探空仪实测结果的互差RMS为4.6 mm,与ERA5反演的格网数据互差RMS为4.4 mm,表明本文的PWV数据精度符合气象学研究要求.通过分析北斗/GNSS站与并址气象站的PWV和小时降雨量的时间序列,发现暴雨期间并址站上空的PWV达到高数值水平,并且在极端降雨发生前1~3小时PWV多表现出陡增现象.通过分析PWV与小时降雨量的空间分布关系,发现本次极端暴雨中高数值PWV地区,其降雨强度也普遍较高,与实际受灾情况相符.

关键词：北斗系统 GNSS气象学精密单点定位大气可降水含量 “21•7”河南极端暴雨

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北斗实时百皮秒级单差时频同步方法

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测绘学报 2024年第5期53卷 869-878页

作者：施闯宋伟郑福王浩源王玉琢张爱敏唐卫明北京航空航天大学卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室北京100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 农业农村部农机作业监测与大数据应用重点实验室北京100083 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100083 中国计量科学研究院北京100029 武汉大学卫星导航定位技术研究中心湖北武汉430079

高精度时频传递与时间同步服务已成为全球导航卫星系统应用领域的研究热点,国内外学者围绕GNSS高精度时频同步模型算法及相关应用等方面开展了诸多研究。本文提出基于载波相位的差分高精度时间传递模型,实现基于北斗卫星导航系统的实时... 详细信息

高精度时频传递与时间同步服务已成为全球导航卫星系统应用领域的研究热点,国内外学者围绕GNSS高精度时频同步模型算法及相关应用等方面开展了诸多研究。本文提出基于载波相位的差分高精度时间传递模型,实现基于北斗卫星导航系统的实时百皮秒级单差时频同步。以中国计量科学研究院的光纤链路为参考,北斗时间同步精度优于时频同步系统的实时秒脉冲时间同步精度优于100 ps;在7 d的测试时段内,链路的时间稳定度优于70 ps;链路频率万秒稳定度可达10-15量级,频率长期稳定度可达10-16量级。利用BDS进行单差时频同步的频率稳定度与GPS相当,对开展BDS在时频领域的下一步推广应用提供重要的参考意义。

关键词： BDS 载波相位单差精密时频传递实时时间同步

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大规模低轨星座的实时精密定轨技术

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天地一体化信息网络 2024年第1期5卷 76-83页

作者：李桢施闯卫星导航与移动通信融合技术工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191 北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

在全球导航卫星系统的支撑下,分析地面集中解算和星上自主解算精密定轨的优缺点,并将高精度轨道非保守力模型应用于星上实时自主定轨算法,实现运动学和动力学定轨的分离,对于需要频繁机动的低轨卫星精密定轨具有显著优势。结果表明,辐... 详细信息

在全球导航卫星系统的支撑下,分析地面集中解算和星上自主解算精密定轨的优缺点,并将高精度轨道非保守力模型应用于星上实时自主定轨算法,实现运动学和动力学定轨的分离,对于需要频繁机动的低轨卫星精密定轨具有显著优势。结果表明,辐射光压和大气阻力非保守力物理模型计算的加速度精度约5 nm/s^(2);采用广播星历进行定轨解算可以达到0.8 m位置精度,低轨卫星速度误差约1.1 mm/s;采用实时精密星历,位置精度可以达到8.0 cm,卫星速度精度约0.1 mm/s。低轨卫星实时精密定轨和预报方法可有效支撑大规模低轨星座的导航功能实现。

关键词：大规模低轨星座实时精密定轨非保守力模型大气阻力辐射光压

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