衛(wèi)星導航系統(tǒng)單頻定位技術研究.pdf

1、BDS目前只公布了B1頻點數(shù)據(jù)，因此民用BDS接收機均是單頻接收機，GPS民用接收機也以單頻接收機為主。單頻接收機在定位精度、穩(wěn)定度等方面很難與雙頻甚至三頻接收機相比，為提高定位精度，需要對單頻接收機定位精度提高辦法進行研究。本文首先分析了偽距觀測值誤差特性及誤差抑制方法，然后從提高觀測值精度和優(yōu)化定位算法兩個方面研究了提高單頻定位精度的方法。本文主要內(nèi)容包括三個方面：
　　第一，偽距觀測值誤差特性及誤差抑制方法。與GPS系統(tǒng)星座

2、不同，我國BDS系統(tǒng)星座為GEO，MEO，IGSO三種衛(wèi)星組成的混合星座。針對BDS的這一特性，利用實測數(shù)據(jù)分析了不同類型衛(wèi)星的觀測值誤差特點，著重研究了偽距多徑誤差特性，實測數(shù)據(jù)表明：IGSO與MEO偽距觀測值多徑誤差表現(xiàn)出相近特性，GEO衛(wèi)星偽距觀測值多徑誤差表現(xiàn)出慢變特性。
　　第二，穿刺點周圍格網(wǎng)點部分不可用時的電離層延遲修正方法。格網(wǎng)電離層修正是一種精度較高的單頻電離層延遲修正方法，廣泛應用于廣域差分系統(tǒng)。由于通信故障、

3、誤碼等原因導致接收機接收的部分格網(wǎng)信息不可用，傳統(tǒng)垂直電離層延遲的計算方法在電離層發(fā)生劇烈變化時會引入較大誤差。針對這一問題，提出了基于部分格網(wǎng)信息不可用時的電離層修正方法，并在實測數(shù)據(jù)基礎上進行仿真，仿真結果表明，該方法提高了穿刺點周圍格網(wǎng)點信息部分不可用時的電離層延遲修正精度。最后，利用實測數(shù)據(jù)對基于格網(wǎng)電離層延遲修正的廣域差分定位性能進行評估，并與不使用廣域差分信息且利用模型法修正電離層延遲定位結果進行比較，結果表明：基于格網(wǎng)電離

4、層延遲修正的廣域差分定位定位結果明顯優(yōu)于其它幾組定位結果。
　　第三，基于觀測數(shù)據(jù)融合的抗差卡爾曼濾波定位技術。偽距觀測值誤差較大，且受到干擾時可能含有較大粗差，容易導致卡爾曼濾波定位結果發(fā)散。針對這一問題，提出基于載波平滑偽距的卡爾曼濾波技術。實測數(shù)據(jù)表明，該方法可以增加卡爾曼濾波對誤差（尤其是偽距粗差）的抑制能力，抑制卡爾曼濾波發(fā)散；為充分利用單頻接收機觀測數(shù)據(jù)，提高定位精度，對經(jīng)典卡爾曼濾波觀測方程進行改進，提出了基于數(shù)據(jù)融