融合点线特征的视觉-惯性-GNSS紧耦合导航定位方法

1

作者 贺黎明 岳峑佑 +1 位作者 曲政林 张宇 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期124-133,共10页

针对复杂环境下单一传感器定位的局限性问题,提出一种多传感器融合的定位方法.在视觉方面,通过在点特征的基础上增加线特征,以克服视觉图像中重复纹理的干扰;在GNSS(global navigation satellite system)方面,通过引入精度更高的载波相... 针对复杂环境下单一传感器定位的局限性问题,提出一种多传感器融合的定位方法.在视觉方面,通过在点特征的基础上增加线特征,以克服视觉图像中重复纹理的干扰;在GNSS(global navigation satellite system)方面,通过引入精度更高的载波相位对伪距观测值进行平滑处理,以提高单点定位精度.利用公开数据集和实测数据分别对算法的精度和稳定性进行了验证.结果表明,在公开数据集和实测数据中,所提方法相比于GVINS(视觉-惯性-GNSS紧耦合的算法)在地心地固坐标系下的X,Y,Z 3个方向上,定位精度分别提高了32.2%,23.3%,24.5%和25.7%,25.8%,14.1%.此外,在卫星信号被严重遮挡的环境下,所提方法在一定时间内仍具有良好的定位性能,平面定位精度达到0.74 m,高程定位精度达到0.91 m.研究成果为复杂环境下的多传感器融合定位提供新思路. 展开更多

关键词 视觉惯性里程计 线特征 载波相位平滑伪距 图优化 紧耦合

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自适应载波相位平滑伪距及单点定位精度分析 被引量：1

2

作者 王献中 刘京慧 +2 位作者 李丽媛 王亮亮 温丽芳 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第7期705-711,共7页

提出基于多频观测值的自适应载波相位平滑伪距方法,在部分频点信号失锁或载波周跳时可以自适应选择有效载波继续平滑所有频点的伪距。测试结果表明,自适应平滑的GPS L1/L2/L5频点伪距噪声相比传统单频平滑分别减小约62%、50%、33%,相比... 提出基于多频观测值的自适应载波相位平滑伪距方法,在部分频点信号失锁或载波周跳时可以自适应选择有效载波继续平滑所有频点的伪距。测试结果表明,自适应平滑的GPS L1/L2/L5频点伪距噪声相比传统单频平滑分别减小约62%、50%、33%,相比传统双频平滑分别减小约60%、54%、61%;自适应平滑的BDS-2 B1I/B2I/B3I频点伪距噪声相比传统单频平滑分别减小约64%、67%、51%,相比传统双频平滑分别减小约55%、59%、50%;其他GNSS频点也有类似的效果。在有树荫和高楼遮挡的路段进行动态定位实验,结果表明,自适应平滑伪距定位在E、N、U方向的标准差相比传统单频平滑分别减小约45%、76%、47%,相比传统双频平滑分别减小约41%、69%、49%。自适应平滑方法能明显提升伪距定位精度。 展开更多

关键词 载波相位平滑伪距 自适应 多频 伪距噪声 单点定位

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远海环境低成本RTK接收机多路径效应与平滑伪距单点定位性能 被引量：2

3

作者 彭凌智 燕兴元 +2 位作者 杨萌 冯伟 钟敏 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2024年第7期674-679,共6页

低成本RTK接收机抗多路径性能较弱,导致远海环境中的单点定位性能显著下降。综合分析远海环境中载波相位平滑抑径算法对低成本RTK接收机单点定位性能的影响。结果表明,远海环境中RTK接收机的多路径效应为陆地环境的2~3倍,E5频点的抗多... 低成本RTK接收机抗多路径性能较弱,导致远海环境中的单点定位性能显著下降。综合分析远海环境中载波相位平滑抑径算法对低成本RTK接收机单点定位性能的影响。结果表明,远海环境中RTK接收机的多路径效应为陆地环境的2~3倍,E5频点的抗多路径性能最强;平滑抑径效果与伪距多路径效应大小有关,采用平滑抑径算法后,RTK接收机SPP定位精度在远海环境提升62%,在陆地环境提升24%;平滑抑径后GPS/Galileo/BDS-3多系统SPP定位精度优于1 m,可满足海上较精细作业的需求。 展开更多

关键词 RTK接收机 伪距单点定位 远海环境 多路径效应 载波相位平滑伪距

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BDS-3单频三种差分定位方法的性能初步评估

4

作者 张奇超 马下平 +1 位作者 黄功文 吴一同 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期29-37,共9页

为进一步分析北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)B3I、B1C、B2a和B1I单频差分定位精度,利用全球14个MGEX测站构成基线长度在30km以下的7条基线2022-09-01到2022-09-30共30d观测数据,在评估可视卫星数和信噪比基础上,初步评估了BDS-3B3I、... 为进一步分析北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)B3I、B1C、B2a和B1I单频差分定位精度,利用全球14个MGEX测站构成基线长度在30km以下的7条基线2022-09-01到2022-09-30共30d观测数据,在评估可视卫星数和信噪比基础上,初步评估了BDS-3B3I、B1C、B2a和B1I单频伪距差分、载波平滑伪距差分和载波相位差分定位精度。结果表明:数据质量方面,BDS-3B3I、B1C、B2a和B1I可见卫星数和信噪比基本符合解算需求;差分性能方面,B1C和B2a相当,B3I和B1I略差;伪距差分E、N、U方向优于0.6m,点位精度优于0.8m,单频平滑效果B1C优于B3I、B1I和B2a,在E、N、U方向分别平均提升21.34%、22.2%和17.17%。设置平滑值和原始伪距阈值定位精度得到较好的提升;BDS-3载波相位差分B3I定位精度优于7 cm,B1C定位精度优于5 cm,B2a定位精度优于6 cm,B1I定位精度优于5cm。总体定位精度随着基线长度逐渐下降,单频伪距差分定位精度达到分米级,载波平滑伪距中短基线定位精度相较于伪距差分能够提升40%,长基线提升20%,载波相位差分为用户提供厘米级定位精度。 展开更多

关键词 北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3) 伪距差分 载波平滑伪距差分 载波相位差分

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提高GPS载波相位平滑伪距定位精度的算法研究 被引量：19

5

作者 张成军 杨力 陈军 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第4期106-110,共5页

对载波相位平滑伪距的原理和数据预处理进行了探讨,给出提高其定位精度的处理方法和流程。通过两个算例得到如下结论:对C1和P2码进行相位平滑可有效提高伪距定位精度,较长时间观测定位精度可达1 m左右,利用精密星历改进后,平滑伪距的定... 对载波相位平滑伪距的原理和数据预处理进行了探讨,给出提高其定位精度的处理方法和流程。通过两个算例得到如下结论:对C1和P2码进行相位平滑可有效提高伪距定位精度,较长时间观测定位精度可达1 m左右,利用精密星历改进后,平滑伪距的定位精度可达0.5 m左右;对P1和P2码进行相位平滑对定位精度提高不大,较长时间观测平滑前后的定位精度均可达到0.6 m,利用精密星历改进后,精度可达0.3 m;在动态测量后处理中,绝大部分历元利用精密星历结合相位平滑的定位精度可达2 m。 展开更多

关键词 相位平滑伪距 单点定位 精密星历 周跳 精度

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一种适用于长基线的改进CIR算法 被引量：6

6

作者 刘增军 彭竞 +1 位作者 吕志成 欧钢 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期93-98,共6页

长基线下,受伪距多径和电离层残差影响,传统的CIR法解算载波相位宽巷模糊度时某些历元无法得到正确的结果,基础载波模糊度的搜索范围也较大。分析了CIR法的模糊度误差,提出了基于载波相位平滑伪距并且消除电离层时延的改进的CIR算法,分... 长基线下,受伪距多径和电离层残差影响,传统的CIR法解算载波相位宽巷模糊度时某些历元无法得到正确的结果,基础载波模糊度的搜索范围也较大。分析了CIR法的模糊度误差,提出了基于载波相位平滑伪距并且消除电离层时延的改进的CIR算法,分析了其误差方差,最后利用Compass系统实测数据对短基线和长基线两种情况下CIR法和改进CIR法的解算结果进行比较。实测数据表明,本文提出的算法能够单历元解算超宽巷模糊度和宽巷模糊度,并且能够大大缩小基础载波模糊度的搜索空间。 展开更多

关键词 级联模糊度确定法 长基线 多路径 载波相位平滑伪距 电离层

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GBAS中相位平滑伪距差分修正改进算法 被引量：7

7

作者 刘军 王晶晶 +1 位作者 唐剑 王群仰 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1241-1244,共4页

针对卫星导航精度问题,提出一种载波相位平滑伪距差分修正算法的改进方案.通过无码载偏离平滑滤波技术来解决电离层对伪距和载波相位观测值带来的不一致性导致的电离层误差加剧问题.利用信号传播中误差模型预测值、载波信号和码伪距确... 针对卫星导航精度问题,提出一种载波相位平滑伪距差分修正算法的改进方案.通过无码载偏离平滑滤波技术来解决电离层对伪距和载波相位观测值带来的不一致性导致的电离层误差加剧问题.利用信号传播中误差模型预测值、载波信号和码伪距确定滤波器的衰减因子,把接收到的双频载波信号相位值和伪距值线性组合,输入滤波器滤波.同时用卫星修正信息对平滑伪距值中钟差进行修正.仿真结果表明通过该算法能够减少滤波后的信号残差,提高载波相位平滑伪距差分修正值标准差的可用性,减少电离层误差对星基导航精密进近阶段定位精度的影响. 展开更多

关键词 GBAS 载波相位平滑伪距 电离层延迟 误差修正 差分修正量

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一种基于电离层变化率的单频载波相位平滑伪距改进方法 被引量：7

8

作者 徐博 刘文祥 廖鸣 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期464-467,共4页

为了避免单频用户可能出现的发散问题。在单频载波相位平滑伪距中,基于电离层延迟模型对电离层延迟变化进行补偿,进而推导该方法平滑后伪距精度的数学模型,使用IGS实测数据进行算例分析,验证本文方法的有效性。结果表明:本文改进的算法... 为了避免单频用户可能出现的发散问题。在单频载波相位平滑伪距中,基于电离层延迟模型对电离层延迟变化进行补偿,进而推导该方法平滑后伪距精度的数学模型,使用IGS实测数据进行算例分析,验证本文方法的有效性。结果表明:本文改进的算法明显优于传统单频载波相位平滑伪距法。 展开更多

关键词 卫星导航 单频载波相位平滑伪距 电离层延迟变化率

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基于PDA实现GPS单机米级定位的地理信息采集系统 被引量：4

9

作者 李星星 罗涛 +1 位作者 张小红 刘万科 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第1期140-143,共4页

在许多应用领域,用户需要有一套机动灵活(无需基站)且能实时提供具有平面米级(或米级以下)定位精度的系统。针对这一情况,研究并实现了基于PDA平台和高精度GPS单点定位技术的地理信息采集数据系统,该软件系统能满足平面米级精度的地理... 在许多应用领域,用户需要有一套机动灵活(无需基站)且能实时提供具有平面米级(或米级以下)定位精度的系统。针对这一情况,研究并实现了基于PDA平台和高精度GPS单点定位技术的地理信息采集数据系统,该软件系统能满足平面米级精度的地理信息采集应用的需求。 展开更多

关键词 GPS 高精度实时单点定位 载波平滑伪距 地理信息采集 嵌入式GIS

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载波相位差分相对定位在航天器对接中的应用 被引量：3

10

作者 范利涛 汤国建 吴杰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第4期435-437,共3页

将GPS载波相位差分技术应用于航天器自主对接,提出了一种在单频接收机条件下的整周模糊度快速求解方法,首先采用载波相位平滑伪距差分技术进行相对定位,估计模糊度的浮点值,而后通过LAMBDA搜索法求解得到整周模糊度,最后通过最小二乘方... 将GPS载波相位差分技术应用于航天器自主对接,提出了一种在单频接收机条件下的整周模糊度快速求解方法,首先采用载波相位平滑伪距差分技术进行相对定位,估计模糊度的浮点值,而后通过LAMBDA搜索法求解得到整周模糊度,最后通过最小二乘方法实现相对定位。该方法求解过程简单,并可在基线较长情况下解算模糊度。仿真结果表明,当两航天器相距小于100km时,通常20s即可求解模糊度,最长不超过45s。模糊度确定后,采用整周约束解进行相对定位,相对定位的均方差为0.006m,能很好地满足航天器对接的精度需求。 展开更多

关键词 载波相位平滑伪距 整周模糊度 相对定位 交会对接

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基于载波相位的GPS码伪距平滑算法设计 被引量：3

11

作者 邓强 黄顺吉 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期12-15,共4页

文中给出了全球定位系统接收机可获取观测量的误差估计，基于此讨论了平滑算法的性能。平滑算法的精度与接收机性能，权重因子和平滑递归的次数有关。给出了载波相位平滑伪码伪距的具有最快的噪声对消的递归算法结构，并且对其性能进行... 文中给出了全球定位系统接收机可获取观测量的误差估计，基于此讨论了平滑算法的性能。平滑算法的精度与接收机性能，权重因子和平滑递归的次数有关。给出了载波相位平滑伪码伪距的具有最快的噪声对消的递归算法结构，并且对其性能进行了评估。当递归次数大于１００，码伪距和载波相位的测量精度分别为５．６ｍ和５ｍｍ时，具有最优加权系数的平滑算法可提供优于３０ｃｍ的伪距测量精度。 展开更多

关键词 伪距 载波相位 平滑 递归结构 GPS

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基于观测值加权相位平滑伪距的北斗伪距差分定位 被引量：3

12

作者 徐君毅 李金龙 +2 位作者 何海波 郭海荣 王爱兵 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2014年第4期123-126,共4页

在区域差分增强中,常利用相位平滑伪距来减小多路径效应及伪距观测噪声的影响,而现有的码相无发散平滑方法仅仅利用了单频伪距信息。为进一步降低多路径效应的影响,提高北斗伪距差分定位的精度,提出基于观测值加权的相位平滑伪距方案。... 在区域差分增强中,常利用相位平滑伪距来减小多路径效应及伪距观测噪声的影响,而现有的码相无发散平滑方法仅仅利用了单频伪距信息。为进一步降低多路径效应的影响,提高北斗伪距差分定位的精度,提出基于观测值加权的相位平滑伪距方案。利用实测的北斗数据对该方法进行验证,明显改善了定位精度。 展开更多

关键词 相位平滑伪距 区域增强 伪距差分 北斗 窄巷组合

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射频与基带参考时钟不同源对GPS载波相位平滑伪距定位的影响 被引量：2

13

作者 吴向宇 欧钢 +2 位作者 孟繁智 王瑛 陈杰 《信号处理》 CSCD 北大核心 2010年第8期1132-1136,共5页

无论GPS接收机的射频和基带参考时钟是否同源,都不会影响伪距定位。然而,对于载波相位平滑伪距定位,本文的理论分析表明:在新增卫星时,射频和基带参考时钟不同源将使新增星和原有星的平滑伪距钟差产生偏差,进而导致大幅度定位误差。在... 无论GPS接收机的射频和基带参考时钟是否同源,都不会影响伪距定位。然而,对于载波相位平滑伪距定位,本文的理论分析表明:在新增卫星时,射频和基带参考时钟不同源将使新增星和原有星的平滑伪距钟差产生偏差,进而导致大幅度定位误差。在时钟同源和不同源两种条件下,利用自研的GPS基带芯片"航芯2E",开展了大量硬件实验,验证了理论分析的正确性。论文得出的载波相位平滑伪距定位的接收机其射频和基带参考时钟必须同源的结论,对于GPS射频和基带芯片的模块化、系列化的规划和设计具有指导意义。 展开更多

关键词 载波相位平滑伪距定位 钟差 同源参考时钟 新增卫星

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采用相位平滑伪距方法研究两种卫星导航系统组合定位的精度 被引量：3

14

作者 刘俊 何秀凤 张文晓 《导航定位学报》 2013年第4期11-13,共3页

北斗卫星导航系统目前已经开始提供区域定位服务。为了研究北斗系统单点定位精度以及与全球定位系统组合定位效果,采用赫奇滤波方法对全球定位系统单系统、北斗系统单系统以及双系统消电离层组合伪距观测值进行相位平滑,并对单系统以及... 北斗卫星导航系统目前已经开始提供区域定位服务。为了研究北斗系统单点定位精度以及与全球定位系统组合定位效果,采用赫奇滤波方法对全球定位系统单系统、北斗系统单系统以及双系统消电离层组合伪距观测值进行相位平滑,并对单系统以及双系统消电离层组合的定位结果进行比较分析。实验结果表明,平滑后的定位误差更稳定,误差波动范围明显变小。目前北斗系统平面精度10m,高程精度优于20m。因为北斗系统星历精度目前还不及全球定位系统星历精度,在全球定位系统观测卫星足够时,引入北斗系统观测值并不一定能提高定位精度。 展开更多

关键词 相位平滑伪距 组合定位 北斗卫星导航系统 赫奇滤波

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GPS双频相位平滑伪距在卫星预报钟差精度评定中的应用 被引量：1

15

作者 路晓峰 贾小林 杨志强 《地球科学与环境学报》 CAS 2008年第2期209-213,共5页

利用Hatch滤波对双频消电离层组合伪距观测值进行相位平滑讨论,对原Hatch滤波公式中的定权方法进行了改进。在此基础上,利用伪距与星地距比对法对广播星历中卫星预报钟差精度评定进行了研究。计算结果表明:载波相位平滑能有效地提高伪... 利用Hatch滤波对双频消电离层组合伪距观测值进行相位平滑讨论,对原Hatch滤波公式中的定权方法进行了改进。在此基础上,利用伪距与星地距比对法对广播星历中卫星预报钟差精度评定进行了研究。计算结果表明:载波相位平滑能有效地提高伪距观测量的精度,从而提高伪距与星地距比对法评估卫星预报钟差的可行性。利用双频消电离层相位平滑伪距计算的卫星钟差精度优于1 ns(1σ),测定的卫星钟差与实际卫星钟差不存在系统差。 展开更多

关键词 HATCH滤波 相位平滑伪距 消电离层组合 广播星历 卫星钟差 精度评定

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平滑时间对北斗系统伪距差分定位精度影响分析 被引量：1

16

作者 徐君毅 段利华 +1 位作者 李文峰 刘保生 《导航定位学报》 2013年第4期8-10,共3页

相位平滑伪距常被用来改善伪距差分定位的精度。利用多条基线的实测数据,详细分析了不同的平滑时间下北斗系统伪距差分定位的精度。结果表明,随着滤波器平滑时间变长,北斗系统伪距差分定位的精度会明显改善,在高程方向上的改善幅度更加... 相位平滑伪距常被用来改善伪距差分定位的精度。利用多条基线的实测数据,详细分析了不同的平滑时间下北斗系统伪距差分定位的精度。结果表明,随着滤波器平滑时间变长,北斗系统伪距差分定位的精度会明显改善,在高程方向上的改善幅度更加明显。平滑时间取15-30min时,可以满足Ⅱ类精密进近的精度需求。同时平滑时间也不宜过长,这样可能导致滤波器发散,从而降低定位精度。 展开更多

关键词 北斗系统 精密进近 局域差分 相位平滑伪距 平滑时间

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融合伪距和载波相位的DGPS/惯性组合导航

17

作者 杨春钧 袁信 刘建业 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1998年第3期1-6,共6页

本文利用卡尔曼滤波方法对码伪距测量和载波相位测量进行了最优融合，并得到了融合后的伪距测量误差标准差曲线，用融合后的伪距作为观测量和惯导系统进行组合，可以有效地提高导航精度，避免整周模糊度的确定。本文研究了这种组合导航... 本文利用卡尔曼滤波方法对码伪距测量和载波相位测量进行了最优融合，并得到了融合后的伪距测量误差标准差曲线，用融合后的伪距作为观测量和惯导系统进行组合，可以有效地提高导航精度，避免整周模糊度的确定。本文研究了这种组合导航系统，进行了仿真试验，仿真结果表明该组合系统的精度得到了很大的提高，定位精度在1m以内，是一种高精度的导航系统。 展开更多

关键词 融合 伪距 载波相位 仿真 卡尔曼滤波

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确定GPS接收机码间偏差的一种新算法

18

作者 田林亚 熊欢欢 +1 位作者 石超 祖滢 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期330-334,共5页

针对目前求解GPS接收机码间偏差(B)的主要方法(球谐函数模型法、曲面拟合模型法等)存在计算繁琐和效率不高等问题,研究并提出一种新的计算方法,即利用双频载波相位平滑伪距数据以及CODE提供的全球电离层VTEC地图和卫星B值,通过旋转地图... 针对目前求解GPS接收机码间偏差(B)的主要方法(球谐函数模型法、曲面拟合模型法等)存在计算繁琐和效率不高等问题,研究并提出一种新的计算方法,即利用双频载波相位平滑伪距数据以及CODE提供的全球电离层VTEC地图和卫星B值,通过旋转地图内插VTEC以及伪距差分进行单站GPS接收机B值的解算。采用此方法和IGS跟踪站的观测数据解算GPS接收机的B值,并与CODE提供的跟踪站的B值进行比较,结果表明,这种新算法能够以优于0.4ns的精度确定GPS接收机的B值。 展开更多

关键词 GPS 接收机 码间偏差 CODE 天顶方向总电子含量 相位平滑伪距 旋转地图 电离层格网

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星载双频GPS观测数据的降采样处理方法

19

作者 谷德峰 赵晓峰 易东云 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2010年第1期98-101,共4页

给出了星载双频GPS观测数据降采样处理方法。伪码观测精度较低,在降采样过程中采用不同的平滑方法对伪码的精度影响较大。首先阐述了观测数据的降采样原理,给出多项式平滑伪距和载波相位平滑伪距方法,分析了两种方法的优缺点;然后通过... 给出了星载双频GPS观测数据降采样处理方法。伪码观测精度较低,在降采样过程中采用不同的平滑方法对伪码的精度影响较大。首先阐述了观测数据的降采样原理,给出多项式平滑伪距和载波相位平滑伪距方法,分析了两种方法的优缺点;然后通过伪码数据质量评估结果来分析不同平滑方法对伪码观测精度的贡献。最后通过对模拟器输出的1 Hz星载双频GPS模拟数据的降采样处理,验证了降采样方法的正确性。结果表明两种平滑方法均能显著地提高降采样后的伪码观测精度,其中载波相位平滑方法效果更加优越。 展开更多

关键词 星载双频GPS 降采样 载波相位平滑伪距

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智能手机观测值伪距平滑实时定位研究 被引量：9

20

作者 陈秉柱 郑作亚 +3 位作者 谷守周 陈冲 秘金钟 单瑞 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2020年第11期76-79,89,共5页

本文针对智能手机内部天线构造、GNSS接收芯片等因素限制,手机原始观测值易受外部环境影响,观测噪声大,导致定位精度较差的问题,面向大众导航定位需求,以提高手机伪距单点定位精度为目标,在对手机载波观测值周跳探测的基础上,研究对比... 本文针对智能手机内部天线构造、GNSS接收芯片等因素限制,手机原始观测值易受外部环境影响,观测噪声大,导致定位精度较差的问题,面向大众导航定位需求,以提高手机伪距单点定位精度为目标,在对手机载波观测值周跳探测的基础上,研究对比分析了基于载波、多普勒平滑下的伪距单点定位的性能。试验表明:载波平滑伪距和多普勒平滑伪距都可以有效提高定位精度,但多普勒平滑伪距具有更好的稳定性且定位精度更好,统计显示在东(E)、北(N)、高(U)3个方向的均方根值(RMS)分别提高了52%、62%、60%,平面精度优于1.5 m。 展开更多

关键词 智能手机 周跳 载波相位 多普勒 伪距平滑

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