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低成本GNSS终端多普勒平滑伪距定位算法
1
作者 祝会忠 邓小松 +1 位作者 范佳宝 苑晓峥 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期8-15,共8页
随着低成本全球卫星定位(GNSS)终端硬件性能的不断提升,其在定位领域的应用也更加广泛,然而低成本GNSS终端在数据采集中常受观测环境的影响,使得载波相位观测值的高精度定位较为困难。伪距定位算法因其定位模型简单且实时性好的优势被... 随着低成本全球卫星定位(GNSS)终端硬件性能的不断提升,其在定位领域的应用也更加广泛,然而低成本GNSS终端在数据采集中常受观测环境的影响,使得载波相位观测值的高精度定位较为困难。伪距定位算法因其定位模型简单且实时性好的优势被广泛使用,因此本文利用多普勒平滑伪距方法,充分利用了多普勒观测值的作用,通过多普勒平滑伪距噪声来提升观测值的测量精度,利用多普勒平滑伪距模型对静态与多种动态环境下的平滑效果进行测试和分析。实验结果表明:在静态情况下,采用多普勒平滑伪距算法,伪距单点定位与伪距实时差分定位模型定位中平面精度较平滑之前分别提高了25%与31%;在动态环境下,有遮挡动态实验其精度提升30%以上,空旷情况下定位精度提升15%以上,快速运动过程中其提升能达到20%左右。表明通过多普勒平滑伪距算法可以显著提高低成本GNSS终端的定位精度。 展开更多
关键词 低成本全球卫星导航系统(gnss)终端 多普勒平滑伪距 单点定位 实时差分定位模型(RTD)
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基于DIA的低轨卫星定轨与全球精度分析
2
作者 杨玲 吴洋 +1 位作者 仇晓兰 李威 《导航定位学报》 北大核心 2025年第4期87-95,共9页
为了满足合成孔径雷达(SAR)等低轨对地观测卫星用户对实时轨道精度空间分异情况的了解需求,设计出一种基于探测、识别和调整(DIA)数据探测法的实时轨道精度研究方法:使用DIA数据探测法进行低轨(LEO)卫星伪距观测数据的粗差探测以减小异... 为了满足合成孔径雷达(SAR)等低轨对地观测卫星用户对实时轨道精度空间分异情况的了解需求,设计出一种基于探测、识别和调整(DIA)数据探测法的实时轨道精度研究方法:使用DIA数据探测法进行低轨(LEO)卫星伪距观测数据的粗差探测以减小异常值对定轨结果的影响,并对其有效性进行分析;将全球区域划分为2400个格网,借助高斯混合模型(GMM)对经DIA解算所得轨道精度的地理差异性开展探究分析。实验结果表明,使用广播星历时,DIA方法可使得轨道结果的均方根误差(RMSE)在东、北、天3个方向上分别由8.327 m、14.007 m、16.552 m降低到6.299 m、11.271 m、12.930 m,使用实时服务(RTS)产品时DIA同样具备有效性;而LEO轨道精度在地理分布上确实存在一定差异,轨道径向、切向和法向误差的均值都存在经度方向的条带状分布特征,切向误差的标准差则在纬度方向上存在条带分布特征,可为相关应用提供参考。 展开更多
关键词 低轨(LEO)卫星定轨 探测识别调整(DIA) 异常探测 高斯混合模型(GMM) 全球卫星导航系统(gnss)
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低轨卫星增强GNSS/MIMU紧组合定位性能分析 被引量：1
3
作者 丁虎山 陈帅 +1 位作者 宋华 丁鹏飞 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期70-75,共6页
针对智能手机内置低成本全球导航卫星系统(GNSS)存在的卫星信号衰减严重、伪距噪声大、抗干扰能力弱等问题,提出一种低轨(LEO)卫星增强GNSS/微惯性测量单元(MIMU)紧组合定位方法:基于智能手机采集的GNSS观测数据和MIMU的量测数据及开普... 针对智能手机内置低成本全球导航卫星系统(GNSS)存在的卫星信号衰减严重、伪距噪声大、抗干扰能力弱等问题,提出一种低轨(LEO)卫星增强GNSS/微惯性测量单元(MIMU)紧组合定位方法:基于智能手机采集的GNSS观测数据和MIMU的量测数据及开普勒轨道根数计算得到的LEO卫星观测数据构建紧组合算法模型;并对其定位性能进行分析。实验结果表明,增加LEO卫星观测量后,GNSS的位置精度因子(PDOP)可降低16.63%,组合导航系统水平和高程方向的定位精度提升至1.361 m和1.418 m;通过LEO卫星增强能够显著提升智能手机GNSS/MIMU紧组合定位性能。 展开更多
关键词 低轨(LEO)卫星 组合导航 智能手机 微惯性测量单元(MIMU) 全球卫星导航系统(gnss)
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基于低成本毫米级GNSS技术的膨胀土边坡现场监测 被引量：12
4
作者 陈孜 黄观文 +2 位作者 白正伟 张双成 张永志 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期214-224,共11页
将高精度北斗/全球卫星导航系统(GNSS)监测技术引入到膨胀土滑坡监测中,并针对传统GNSS监测设备体积大、成本高和精度低的局限性,设计极简化监测模块和“共享电源”,研制出成本约2000元的GNSS膨胀土监测设备,其体积比传统设备体积缩小了... 将高精度北斗/全球卫星导航系统(GNSS)监测技术引入到膨胀土滑坡监测中,并针对传统GNSS监测设备体积大、成本高和精度低的局限性,设计极简化监测模块和“共享电源”,研制出成本约2000元的GNSS膨胀土监测设备,其体积比传统设备体积缩小了近75%。其次,针对传统GNSS监测设备易受到环境干扰问题,提出一种高精度抗干扰的数据处理策略,实现了毫米级的实时监测精度。最后,以安康机场膨胀土边坡试验区为例,布设8个低成本GNSS设备进行实时监测。研究结果表明:本文所提技术在平面方向和高程方向上的实时(秒级)监测精度分别可达3.0 mm和4.5 mm,试验区监测位移和形变速率结果均能较准确地反映膨胀土滑坡形变的涨缩特征;降雨和相对湿度对GNSS形变结果具有滞后效应;低成本BDS/GNSS技术应用于膨胀土滑坡监测中是可行的。 展开更多
关键词 膨胀土滑坡 北斗卫星导航系统 全球卫星导航系统(gnss) 低成本 实时监测 抗干扰
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低成本GNSS接收机机载单点动态定位精度评估 被引量：7
5
作者 黄申芹 管庆林 +1 位作者 樊春明 陈崇成 《导航定位学报》 CSCD 2022年第1期97-102,共6页
针对采用信号模拟器进行全球卫星导航系统(GNSS)接收机动态定位测试与性能评估时,硬件成本高昂、未使用实际GNSS信号等问题,设计了以小型无人机(UAV)为载体的低成本GNSS接收机动态定位实验,在无人机爬升、直飞、转弯和降落四种飞行状态... 针对采用信号模拟器进行全球卫星导航系统(GNSS)接收机动态定位测试与性能评估时,硬件成本高昂、未使用实际GNSS信号等问题,设计了以小型无人机(UAV)为载体的低成本GNSS接收机动态定位实验,在无人机爬升、直飞、转弯和降落四种飞行状态下,对其单点定位(SPP)精度进行评定和分析。实验结果表明:全球定位系统(GPS)与北斗卫星导航系统(BDS)组合定位时,低成本单频接收机的单点动态定位精度优于5m,小型无人机爬升、直飞、转弯和降落阶段,其水平定位精度分别为2.807,2.296,2.522和2.720 m;垂直定位精度分别为3.778,2.713,2.779和3.258 m。无人机四种飞行状态下,低成本接收机单点定位精度为:直飞状态下的精度优于转弯状态;转弯状态下精度优于爬升和降落状态。研究结果可为GNSS接收机动态性能测试和小型无人机机载应用GNSS接收机选型提供有益参考。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 低成本接收机 小型无人机 单点动态定位 定位精度
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自适应寻秩与FiPLAM结合的GNSS坐标时间序列重构方法
6
作者 王卓凡 陈刚 +1 位作者 赵旭 边家文 《导航定位学报》 北大核心 2025年第3期29-41,共13页
针对全球卫星导航系统(GNSS)坐标时间序列中的周期信号振幅随时间波动,导致现有的方法的重构性能受到较大影响的问题,提出一种自适应寻秩与FiPLAM结合的GNSS坐标时间序列重构方法:利用趋势和周期信号所构造的汉克尔(Hankel)矩阵的低秩性... 针对全球卫星导航系统(GNSS)坐标时间序列中的周期信号振幅随时间波动,导致现有的方法的重构性能受到较大影响的问题,提出一种自适应寻秩与FiPLAM结合的GNSS坐标时间序列重构方法:利用趋势和周期信号所构造的汉克尔(Hankel)矩阵的低秩性,通过对GNSS坐标时间观测序列所构造的Hankel矩阵进行低秩重构,进而利用反Hankel变换获得GNSS坐标时间序列的重构;由于利用核范数来近似地表示矩阵的秩存在一定的误差,利用快速惯性近端线性化交替方向乘子算法(FiPLAM),将因子分解作为低秩约束,并将自适应选秩与低秩矩阵拟合算法相结合,使用更为准确的低秩约束获得所构造的Hankel矩阵真实秩的更好估计。实验结果表明,与奇异谱分析、小波分解、滑动最小二乘方法及加权核范数最小化方法相比,提出的自适应寻秩与FiPLAM结合的方法在不需要插值情形下在残差振幅、残差谱指数、残差谱密度、速度不确定度、重构偏差等指标上具有更好的重构精度,能为实际的GNSS坐标时间序列重构提供参考。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统(gnss)坐标时间序列 汉克尔(Hankel)矩阵 信号重构 低秩矩阵拟合 自适应选秩
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一种全频段GNSS应用的低噪声放大器 被引量：1
7
作者 周仁杰 马成炎 +2 位作者 项勇 甘业兵 叶甜春 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期2217-2222,共6页
设计一种满足全频段全球卫星导航系统（global navigation satellite system, GNSS）接收机应用要求的低噪声放大器（low noise amplifier, LNA）。为提高射频前端的集成度并降低成本，提出一种基于发射极电感负反馈结构宽带LNA的实现... 设计一种满足全频段全球卫星导航系统（global navigation satellite system, GNSS）接收机应用要求的低噪声放大器（low noise amplifier, LNA）。为提高射频前端的集成度并降低成本，提出一种基于发射极电感负反馈结构宽带LNA的实现方法，并对电路结构、宽带输入阻抗匹配和噪声性能进行分析。电路采用0.18 μm SiGe BiCMOS工艺设计和实现。研究结果表明：在GNSS全频段范围（1 164-1 610 MHz）内，输入回损大于8.0 dB，输出回损大于8.9 dB，噪声系数低于1.30 dB，功率增益高于14.9 dB，输入三阶互调点为-5.8 dBm。芯片最低功耗为9.6 mW，面积约为600 μm×650 μm。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统(gnss) 全频段 低噪声放大器 SIGE BICMOS 高集成度
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不同极化方式天线对GNSS-IR高度反演的影响
8
作者 刘续 王式太 +3 位作者 钟振华 殷敏 魏嘉林 姜新伟 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期139-148,共10页
为了进一步探讨不同极化方式的天线对低成本接收机全球卫星导航系统干涉反射技术(GNSS-IR)高度反演的影响,采用智能手机荣耀60、u-blox M8N GNSS模块搭载圆极化低成本天线及测量型接收机中海达V90分别进行高度反演。结果表明,不同的天... 为了进一步探讨不同极化方式的天线对低成本接收机全球卫星导航系统干涉反射技术(GNSS-IR)高度反演的影响,采用智能手机荣耀60、u-blox M8N GNSS模块搭载圆极化低成本天线及测量型接收机中海达V90分别进行高度反演。结果表明,不同的天线极化方式使接收机信噪比(SNR)呈现不同的特性,线极化天线SNR震荡幅度和震荡区间更大;智能手机和低成本接收机均可用于GNSS-IR高度反演,其精度和测量型接收机相当甚至更优;3种设备中,加载线极化天线的荣耀60高度角可用区间范围更大,反演结果数更多,反演精度最高;对于线极化天线,不同的天线方向反演精度也不相同,其中水平放置时反演精度最高。因此,在进行GNSS-IR高度反演时,选择合适的接收机、合适极化方式的天线及其放置方向可更好地兼顾成本和反演精度。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统(gnss)-干涉反射技术(IR) 低成本接收机 天线极化方式 圆极化天线 线极化天线
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