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一种联合载波相位观测值的GPS/BDS滤波导航算法被引量：5: 2016年; 提出了一种基于历元间相位差分的GPS/BDS单机实时动态定位算法。该方法采用历元间载波相位差分数据准确计算出载体的位置变化量;并以此描述载体的运动状态变化,建立动态定位滤波模型的状态方程。同时以历元间载波相位差分数据与伪距数据作为主要观测值,采用扩展Kalman滤波实时估计载体的位置和钟差。采用自主编制的软件对静态与车载GPS/BDS实测数据进行处理,结果表明:采用该方法,定位结果精度优于传统的标准单点定位算法与载波相位平滑伪距算法;而且算法具有较好的稳定性,与载体的运动状态无关。; 王甫红邵晓东郭磊龚学文; 关键词：全球定位系统北斗系统扩展卡尔曼滤波

一种顾及IGS-RTS数据接收中断的厘米级星载GPS实时定轨方法: 2021年; 当前,在低轨导航增强、对地观测和科学应用等领域,低轨卫星对轨道参数的精度和实时性提出了更高的要求。利用国际GNSS服务组织实时服务(international global navigation satellite system service real-time service,IGS-RTS)播发的GPS卫星轨道与钟差改正数,针对极区实时改正数接收中断情况下实现厘米级星载GPS实时定轨的关键问题开展研究。首先分析了实时改正数及其短时外推引起的星历综合误差的变化特性;然后以此为依据,在星载GPS实时精密定轨数学模型中构建分段随机游走的伪模糊度参数随机模型,以减小星历综合误差对实时精密定轨的影响,从而实现厘米级精度的实时定轨。采用自主研制的实时精密定轨软件SATODS,使用GPS广播星历与CLK93实时产品,对为期一周的重力场恢复和气候实验(gravity recovery and climate experiment,GRACE)C卫星的GPS双频实测数据模拟在轨实时精密定轨处理。实验结果表明,在考虑极区改正数接收中断的情况下,所提实时精密定轨方法可以达到7.04 cm的位置精度以及0.20 mm/s的速度精度,所提方法具有可行性和有效性。; 张万威王甫红龚学文郭磊

城市典型环境下单频导航型GNSS接收机多路径误差特性分析被引量：6: 2018年; 在高大建筑物、树木遮挡等城市复杂环境中,多路径误差和纯反射(NLOS)信号误差难以准确建模,严重影响行人GNSS导航定位的精度和可用性。本文首先对比分析了多路径延迟和纯反射信号延迟的误差特性,然后利用双差观测方程提取多路径和NLOS延迟误差,分析了两种延迟误差对伪距、载波相位和多普勒观测值的影响。通过UBLOX-NEO-M8T单频导航型接收机在建筑物附近和树木遮挡两种观测环境下的实测数据处理与分析,结果表明:载噪比(C/N0)较小时多普勒噪声明显变大。对于M8T导航型接收机,多路径影响严重的环境下C/N0低于30 d BHz,多普勒噪声变大。而NLOS影响严重的环境下多普勒噪声与C/N0之间关系不明显,在较大的C/N0,多普勒噪声仍然很大;在树木遮挡时,主要受多路径效应的影响,引起伪距的误差量级在10~150 m之间,对相位和多普勒的影响不明显;在高楼遮挡时,会出现NLOS信号干扰,对伪距和载波相位观测值的影响相同,延迟量大小与反射点的距离有关,可达到几百米,对多普勒观测值也有明显影响。; 邵梦杨郭磊王甫红; 关键词：多路径 NLOS

风云三号C卫星星载GPS/BDS分米级实时定轨模型研究被引量：8: 2020年; 风云三号C(Fengyun 3C,FY3C)卫星于2013年发射,搭载了全球导航卫星掩星探测仪(GNSS occultation sounder,GNOS),是国际首台兼容GPS和北斗卫星导航系统(BeiDou navigation satellite system,BDS)的掩星探测仪,可同时提供GPS和BDS双频观测数据,为研究星载GPS/BDS组合定轨提供了机会。为了实现分米级精度的星载GPS/BDS组合实时定轨,首先推导了基于载波相位观测值的星载GPS/BDS实时定轨数学模型;然后重点分析了GPS与BDS广播星历误差的变化特性,对不同类型轨道的BDS广播星历误差在信号传播路径(location of signal,LOS)方向的投影进行统计,并以此为依据,建立载波相位观测值的伪模糊度待估参数及其随机模型,用来吸收LOS方向的广播星历误差,从而实现分米级精度的实时定轨。采用自主研制的实时定轨软件SATODS对FY3C卫星GPS/BDS实测数据模拟在轨实时处理,结果表明,在使用广播星历的条件下,基于星载GPS/BDS载波相位实时定轨,可以达到30 cm的位置精度以及0.3 mm/s的速度精度。加入BDS观测数据后,虽然BDS卫星的广播星历整体精度低于GPS,但是通过合理设置伪模糊度参数的随机模型,实时定轨结果相对于单GPS有了一定的提高,当FY3C卫星经过亚太地区上空时,实时定轨精度可提高10%以上。; 王甫红凌三力龚学文龚学文; 关键词：实时定轨

不同电离层模型对智能手机实时PPP精度的影响分析: 2023年; 为了提高智能手机的实时定位精度,对广播星历电离层模型和国际GNSS服务(International GNSS Service,IGS)机构实时发布的球谐电离层模型进行比较分析,并将其作为电离层约束应用到智能手机非差非组合实时精密单点定位(precise point positioning,PPP)中。在静态开阔条件下,使用小米Mi 8和华为Mate 40 Pro智能手机开展试验,结果表明,Mi 8手机的平面精度可达到0.53 m,高程精度可达0.43 m;Mate 40 Pro手机的平面精度可达1.05 m,高程精度可达1.60 m。两种电离层模型的精度存在一定的差异,在滤波算法中,通过设置合理的先验噪声,均可有效提高定位精度和缩短滤波收敛的时间,球谐模型的定位精度要优于广播星历电离层模型。; 傅鑫榕王甫红郭磊栾梦杰祝浩祈; 关键词：智能手机精密单点定位

一种新的利用历元间位置变化量约束的GNSS导航算法被引量：6: 2020年; 目前常用相位或多普勒观测值平滑伪距的方式提高全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)的导航性能。然而在城市环境下,GNSS观测信号中断严重,且行人等载体运动具有很大随机性,常规的相位平滑伪距或者常速度/常加速度导航算法效果有限。因此,提出了一种基于历元间载体位置变化量约束的单机GNSS导航算法,该算法利用历元间相位差分观测值计算高精度历元间位置变化量,并以此描述载体的运动,构建滤波模型的状态方程,同时利用伪距观测值构建观测方程,采用扩展卡尔曼滤波实时估计载体的位置。实验使用低成本的单频u-blox接收机实测数据,结合该算法进行导航解算。结果表明,静态情况下,导航结果的平面精度优于0.56 m;在动态情况下,平面精度优于1.0 m。在使用基站播发的GNSS差分改正数后,导航平面精度、垂向精度分别提高约49%、46%。该算法性能可靠,即使前后历元仅有4颗卫星连续观测,仍能够提供连续、平滑的实时定位结果,为用户提供更优的导航体验。; 郭磊王甫红桑吉章张万威; 关键词：全球导航卫星系统星历误差

北斗卫星自主导航光压模型精化研究: 北斗三号星座首次配备了间链路,卫星间相互精密测距和通信,自主导航利用星间链路数据修正地面上传长期预报参考轨道,并完成下行导航电文的自主更新,保持星历精度在一定时间内不显著降低。由此为北斗三号卫星提供长期高精度的预报轨道,...; 韩秀飞王军郭磊王甫红; 关键词：自主导航

NeQuick2模型在星载单频GPS实时定轨中的应用被引量：2: 2018年; 在星载单频GPS实时定轨中引入NeQuick2三维电离层延迟改正模型,首先利用GIM对Klobuchar和NeQuick2模型进行精度评估,然后使用不同电离层改正方法模拟仿真星载单频GPS实时定轨实验。结果表明,当卫星轨道低于500km时,相比于传统的改进Klobuchar改正的定轨精度,利用NeQuick2改正的定轨精度提高0.2m左右,与双频伪距法定轨精度相当。; 王甫红王军郭磊; 关键词：实时定轨单频电离层

两种电离层延迟改正模型对星载单频GPS实时定轨精度的影响被引量：2: 2016年; 采用单频星载GPS实测伪距和载波相位观测值,结合不同的电离层延迟改正模型进行模拟实时定轨实验,分析单频实时定轨的精度。不同轨道高度的低轨卫星实验结果表明,在卫星轨道较高(500km以上)时,使用单频伪距观测值与改进的Klobuchar模型,实时定轨位置精度可达0.86m(三维RMS),速度精度可达0.9mm/s,接近甚至优于双频伪距实时定轨的轨道精度;使用单频码相无电离层组合观测值时,实时定轨位置精度可达0.54m,速度精度可达0.55mm/s。采用合适的电离层延迟改正模型,廉价的单频星载接收机可应用于微小卫星的实时定轨。; 王甫红郭磊邵晓东龚学文; 关键词：单频星载GPS 实时定轨

星载单频GPS实时精密定轨模型研究被引量：2: 2020年; 采用星载单频GPS伪距和相位观测数据,构建单频伪距相位无电离层组合(GRAPHIC)消除电离层延迟误差的影响,同时建立伪模糊度参数随机模型,吸收广播星历中的轨道和钟差误差。对国内外8颗低轨卫星星载GPS实测数据进行单频实时定轨模拟解算,结果表明,使用GRAPHIC组合作为主要观测值,实时定轨位置精度达到0.44~0.55m,速度精度达到0.37~0.63mm/s,相比于传统的基于双频伪距观测值的实时定轨方式,定轨精度提升40%左右。根据本文星载单频GPS定轨模型和算法,仅使用低成本的单频GPS观测即可以实现低轨卫星高精度实时定轨。; 郭磊王甫红; 关键词：微小卫星 GRAPHIC

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郭磊

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