北斗地基增强系统RTD技术研究

来源 :解放军信息工程大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:aiwo2516
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自2012年12月27日北斗卫星导航系统(Beidou Navigation Satellite System,BDS)正式向亚太大部分地区提供服务以来,我国的卫星导航产业发展迅猛,尤其是北斗地基增强系统,为用户提供了高精度的实时位置服务。但由于实现高精度位置服务的用户端成本高,因此只在行业领域中得到广泛应用。对于大众用户,低成本的接收机及实时分米级的定位精度符合其需求。目前,国内外研究网络RTD(Real Time Differential)技术的较少,本文基于北斗地基增强系统,针对实时分米级定位精度,围绕定位精度不需要达到厘米级的行业及大众用户,在降低用户设备成本的前提下,研究了网络RTD定位技术。用户端设备将用户位置信息发送至北斗地基增强系统,系统的数据中心在用户的位置计算出虚拟参考站的伪距观测信息,并发送给用户,用户利用虚拟参考站的伪距信息结合自身伪距信息进行定位解算。本文主要对RTD定位的误差、大气改正数的生成、网络RTD定位性能进行了研究,研究工作和研究成果如下:1.系统介绍了网络RTD中单基站模式和多基站模式的定位过程,为全文奠定了理论基础。2.基于不同长度基线,采用格网电离层模型分析了电离层延迟对RTD的影响,采用随机模型和NMF投影函数分析了对流层延迟对RTD的影响。实验表明,两种大气延迟对单基站RTD定位影响较小。3.针对不同长度的基线,利用数学模型,分析了多路径效应对RTD的影响。实验表明,只修改基准站的多路径效应,RTD精度可提高约10%,同时修改基准站和流动站的多路径效应,RTD精度可提高约30%。4.针对网络RTD大气改正数的生成,研究了LCM、LIM、DIM、LSM四种内插模型。实验表明,DIM受流动站的位置变化影响较小,LSM受流动站的位置变化影响较大,流动站在网内定位会比网外定位的效果更好。5.研究了基准站间双差大气改正数算法,分析了北斗GEO、IGSO、MEO卫星和GPS卫星的基准站间双差大气延迟,并内插出了基准站至虚拟站的双差大气延迟量。实验表明,双差对流层延迟量较电离层变化平缓,基线长度增加,大气延迟量增加,极差变大,但不呈线性变化。6.介绍了网络RTD数据处理流程,对单基站模式和多基站模式的静态、动态实验进行测试。结果表明,用户至基准站距离较近时,两种模式的平面、高程实时定位精度均在分米级,满足相应的用户需求。
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