开题报告书-北斗卫星导航系统(BDS)数据质量分析及定位精度评价

大学大学 硕硕士士研研究究生生学学位位论论文文 工工作作计计划划及及开开题题报报告告书书 学学 号号 研研究究生生姓姓名名 学学科科 专专业业 研研 究究 方方 向向 指指 导导 教教 师师 姓姓名名 职职称称 培培 养养 学学 院院 开题报告时间开题报告时间 大学研究生院制表大学研究生院制表 论文计划及开题报告论文计划及开题报告 计划论文题目北斗卫星导航系统 BDS 数据质量分析及定位精度评价 预 计 经 费 选题来源 选择打 1 国家计委 科委项目 2 国家经贸委项目 3 国家自然科学基金项目 4 国务院其它部委项目 5 主管部门 部委级 项目 6 省 市 自治区项目 7 学校级项目 8 自选项目 9 其它 预计完成日期2015 年 4 月 主要内容 参考下列几方面 1 论文的选题依据 本课题在国内外的研究动态 2 课题在理论或实际应用方面的意义 价值以及可能达到的水平 3 本人对此课题开展研究的设想 拟解决哪些重点问题 4 工作计划 技术路线 实验方案 预期结果 5 预计工作量及进度安排 计划及报告具体内容 一 论文选题背景及研究意义 2012 年 12 月 27 日 北斗卫星导航系统新闻发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开 发布会 宣布即日起 北斗系统在继续保留北斗卫星导航试验系统有源定位 双向授时和短报文通信服务基础 上 开始向亚太大部分地区正式提供连续无源定位 导航 授时等服务 发布会公布了北斗系统的服 务性能 标志图像 组织管理等详细情况 发布了北斗系统空间信号接口控制文件 ICD 正式版 1 北斗 区域卫星导航系统的建成对我国及周边地区有重要的应用意义 我国及周边地区目前使 用的卫星导航系统基本上是美国的 GPS 作为一个航天大国来说 我国必须在卫星导航领域占有一席 之地 这是非常重要的 首先 有了独立自主的星地一体化系统以后 我国可以进一步开发卫星导航 应用领域 并且把星地之间的一体化工作做好 而 GPS 系统在很多方面对我们并不开放 所以更无法 介入其星地一体化设计 第二 北斗 区域系统正式运行和提供服务以后 我国及周边地区的用户 可以接收到除了 GPS 和 GLONASS 信号之外的新的卫星导航信号 从而多了一种选择 多了一种可获取 的资源 截止到 2013 年初 北斗卫星导航系统已成功发射 16 卫星 完成了 5 颗 GEO 卫星 5 颗 IGSO 卫 星和 4 颗 MEO 卫星组网 形成了亚太区域服务能力 北斗卫星导航系统区域服务的主要功能和性能指 标如下 主要功能 定位 测速 单双向授时 短报文通信 服务区域 中国及周边地区 定位精度 平面 10 米 高程 10 米 测速精度 优于 0 2 米 秒 授时精度 单向 50 纳秒 短报文通信 120 个汉字 次 目前 在中国及周边地区 北斗系统服务性能与 GPS 基本相当 为加快推进北斗卫星导航系统的 应用与产业化 增强导航与位置服务产业自主创新能力 按照国家的相关要求 我国了制定导航与位 置服务科技发展 十二五 专项规划 规划中提出 促进北斗导航系统应用与产业化 完善自主的 导航与位置服务产业链 形成自主可控的导航与位置服务能力 全面提升我国导航与位置服务产业核 心竞争力 因此 大力发展北斗相关产业对于我国的社会发展有重要的意义 由于北斗卫星导航系统组网时间很短 导航定位能力有待进一步验证 对于北斗 GEO IGSO MEO 星座的定位算法有待进一步探究 本文基于 GPS 导航定位的基础理论 参考现有文 献 对北斗卫星导航系统的数据质量进行了分析 并对其定位精度进行了探讨 二 课题国内外研究现状 北斗卫星导航系统按照三步走的总体规划分步实施 第一步 1994 年启动北斗卫星 导航试验系统建设 2000 年形成区域有源服务能力 第二步 2004 年启动北斗卫星导航 系统建设 2012 年形成区域无源服务能力 第三步 2020 年北斗卫星导航系统形成全球 无源服务能力 现在已完成第二步建设 形成了亚太地区区域导航定位能力 目前的研 究对象主要针对有源的区域导航定位系统 研究的内容包括 1 北斗导航系统星座性能 分析 2 北斗卫星导航系统数据质量分析 3 北斗卫星导航系统定位性能分析 4 北斗卫星导航系统精密单点定位 5 北斗导航定位算法研究 6 北斗 GPS 组合导航定位研究 7 北斗电离层模型研究 等 1 北斗导航系统星座性能分析 翟桅 张国柱 雍少为 2011 在分析可见性 几何精度因子等系统服务性能指标的基础 上 采用图形显示技术和计算机仿真技术 设计实现了导航系统服务性能分析软件 重 点针对现阶段基本星座下 3 颗地球同步轨道卫星 GEO 3 颗倾斜地球同步轨道卫星 IGSO 的北斗卫星导航系统服务性能进行了仿真分析 对比了北斗卫星导航系统 COMPASS 与 GPS 兼容后在中国地区测量精度的变化 2 杨鑫春 李征航 吴云 2011 分 析了北斗卫星导航系统的组成结构 在仿真 Compass 系统星座结构的基础上分析该系统 在中国大陆区域内卫星的可见性 PDOP 值和定位精度 并采用 SBAS 完备性算法分析了 在中国大陆区域内 Compass 系统所能提供的用户保护水平 XPL 性能指标 初步分析表明 在单频条件下 中国大陆区域内仿真的 Compass 系统能满足 APV I 飞行阶段的完备性要 求 3 杨元喜 李金龙 徐君毅等 2011 采用仿真计算分析 Compass 对全球 PVT 用户的 贡献 主要讨论了 Compass 对用户卫星可见性的改善 用户 PVT 的 DOP 理论值改善 4 杨鑫春 徐必礼 胡杨 2012 分析了星座结构为 5 颗 GEO 卫星 3 颗 IGSO 卫星和 27 颗 MEO 卫星的北斗卫星导航系统所能提供的星座性能指标 初步分析表明北斗卫星导航系 统能向全球用户提供理想的卫星可见数 PDOP 值和定位精度 这些指标与 GPS 系统相 一致 对于中国大陆区域内的用户来讲 由于有 5 颗 GEO 卫星和 3 颗 IGSO 卫星的增强 作用 COMPASS 系统所提供的性能指标优于 GPS 系统 5 刘伟洲 伍吉仓 2012 对 GPS 系统和 GPS 北斗组合导航系统的卫星可见性和 DOP 值进行理论分析 并根据 GPS 北斗组 合实测数据研究了目前在轨运行的北斗导航卫星对 GPS 系统 DOP 值的改善作用 6 高为 广 苏牡丹 李军正等 2012 针对北斗区域卫星导航系统试运行服务 给出了系统覆盖 区 服务精度 服务连续性 服务可用性的测试方法及计算公式 测试结果表明 北斗 区域卫星导航系统运行稳定 可靠 能够为覆盖区内用户提供 20m 95 左右的定位精度 且其服务连续性指标优于 0 92 h 可用性指标优于 90 7 郁聪冲 边少锋 2012 研究了 3 颗 GEO 和 3 颗 IGSO 组成的 3 3 星座的可用性 通过 STK 和 mathematica 从卫星可见 性和精度衰减因子两个方面进行了仿真分析 结果表明 3GEO 3IGSO 星座在亚太地球可 见性良好 低纬度地区卫星可见数平均保持在 5 6 颗 高纬度地区的卫星可见情况也能 满足定位的最低要求 从精度衰减因子的仿真结果看出 大部分地区定位精度优良 但 稳定性一般 8 2 北斗卫星导航系统数据质量分析 潘林 蔡昌盛 戴吾蛟等 2013 利用空旷环境与树林环境中实测北斗和 GPS 观测数据 从多路径效应 周跳 数据采样率 载噪比四个方面进行数据质量分析 通过分析发现 在树林环境采集的北斗和 GPS 数据均要比空旷环境采集的数据质量差 北斗的观测数据 质量在树林环境中下要好于 GPS 9 张小红 丁乐乐 2013 对北斗观测值进行了质量分析 包括观测值的信噪比 多路径和解算的单差残差时间序列随高度角的变化情况 北斗载 波相位单差残差随高度角的统计可分为高度角加权和信噪比加权进行模型精化 从而获 得适合北斗卫星载波观测的随机模型 试验分析表明 北斗系统的观测值质量要稍优于 GPS 观测值质量 尤其是在卫星高度角较小 10 3 北斗卫星导航系统定位性能分析 于胜利 李建文 王丰等人 2012 在国内选取三个观测站 研究分析了在 B3 频点模式的 定位精度以及随时间的变化情况 研究表明 系统在 B3 频点模式下 实时定位精度在水 平方向上优于 10 米 在高程方向优于 20 米 三维位置定位精度优于 20 米 在北斗卫星 导航系统覆盖区域内定位精度有差异 但是差异较小 11 施闯 赵齐乐 李敏等人 2012 采用 北斗卫星观测试验网 实测数据和我国自主研制的精密数据处理软件 PANDA 实现了北斗导航卫星系统的高精度定轨 静态精密单点定位 相对定位 以及动 态伪距差分 相位差分定位 研究成果表明 北斗卫星精密定轨径向精度优于 10cm 静 态精密单点定位精度达到厘米级 基线相对定位达到毫米级 动态伪距差分定位精度达 到 2 4m RTK 定位精度达到 5 10cm 接近目前 GPS 所能实现的精密定位水平 12 程 鹏飞 李玮 秘金钟 2012 基于单测站和短基线试验的伪距相位差值 code minus phase combination CC 和多路径 multipath MP 两类组合观测值 对比分析了北斗和 GPS 测距 信号质量 并检验了多路径误差对 CC 模糊度固定的影响 结果表明 北斗 GEO 卫星 geostationary Earth orbit 的测距信号质量优于 IGSO 卫星 inclined geosynchronous satellite orbit 且两类测距信号的多路径误差分别包含长 短期的变化趋势 针对 CC 模糊度固 定 当采用较长时间段 如本文中的 600s 时 GPS L1 L2 和北斗 B1 B2 共 4 个频段上的成 功率均超 90 而对于快速模糊度固定 如仅采用 120s 由于受强多路径误差影响 北 斗 IGSO 卫星的固定成功率最低 不超过 50 13 王利杰 蔡成林 李志斌等 2013 利用 桂林电子科技大学在广西桂林建立的监测站 采用和芯星通 CORS 型接收机 通过 7 天 30s 的实测数据得出结论有 1 无论是单频 双频用户均可以获得水平定位精度和高 程定位精度 95 置信度 优于 10 米的用户定位结果 同时 三维用户定位精度也优于 10 米 与 GPS 定位精度相当 2 经度方向的定位精度优于纬度方向 14 唐旭 何秀凤 2013 通过实际采集的 BeiDou 2 广播星历数据 计算 BeiDou 2 卫星的位置 分析我国 BeiDou 2 导航系统星座在不同纬度条件下的可视情况 以信噪比为评判依据 结果显示 BeiDou 2 相位观测值含有的噪声比 GPS 相位观测值稍大 采用两台 BeiDou 2 GPS 接收机 同时接收北斗与 GPS 数据 单独利用 BeiDou 2 与 GPS 系统进行静态基线解算 结果表明 目前我国北斗导航系统的定位精度和 GPS 相当 利用单历元算法对基线进行 实时 解 算 在 X 轴和 Y 轴方向 BeiDou 2 精度稍差 在 Z 轴方向二者精度相当 15 李林红 何秀 凤 张化疑 2013 通过实测 COMPASS 数据处理 分析了 COMPASS 伪距观测值精度与卫 星高度角的关系 以及当前 4GEO 5IGSO 导航星座 COMPASS 伪距单点定位的精度 实验 结果表明 COMPASS 伪距多路径效应和观测噪声在 0 3m 之间变化 其精度在 0 3 0 7m 之间变化 卫星高度角越大 多路径效应和观测噪声越小 GEO 卫星受到的多路径 效应和观测噪声要明显小于 IGSO 卫星 COMPASS 伪距单点定位的精度 RMS 在 N E U 方向上分别为 3 33m 3 45m 8 84m 16 4 北斗卫星导航系统精密单点定位 李敏 2012 根据已有的 8 颗导航卫星 基于武汉大学自主研发的导航卫星精密定轨定位 软件 PANDA 首次实现了基于 北斗卫星观测实验网 COMPASS Experimental Tracking Stations CETS 实测数据的精密单点定位 基于武汉大学提供的高精度北斗卫星轨道和 钟差产品 CETS 跟踪站精密单点定位试验表明 北斗卫星静态单点定位达到平面 2cm 高程 7cm 的精度 动态精密单点定位平面达到 5cm 高程 10cm 的精度 17 马瑞 2013 在武汉大学 PANDA 软件的基础上 采用武汉大学发布的 BDS 精密星历和 30s 采样率精密 钟差产品 利用北京和武汉站观测数据进行了 BDS 的静态和动态精密单点定位试验 一 周的静态数据解算结果表明 基于 BDS 的静态单天解在平面方向的精度达到 1cm 在高 程方向的精度为 1cm 2cm 量级 动态解算结果表明 收敛后平面的精度达到 4cm 高程 方向为 4cm 6cm 18 5 北斗导航定位算法研究 王兆龙 2011 重点研究了基于北斗二代的整周模糊度解算方法 尤其是双频快速解算方 法 并对各方法进行了仿真分析 最后统计各算法的解算时间 通过与传统方法的对比 进行双频算法快速性判断 19 周巍 郝金明 贾小林 2011 提出综合利用高次差法和多 项式拟合法对 COMPASS MEO 卫星进行周跳探测的原理及实现方法 并采用 COMPASS 监 测站实测数据使用不同的数据预处理策略对 COMPASS MEO 卫星进行精密定轨试验 结 果表明 根据实测数据情况 合理选择周跳探测方法和预处理策略 可以改善定轨精度 20 刘季 2012 通过实际采集的北斗广播星历数据分析了 GEO 广播星历的相关轨道根数 特性 介绍了北斗 GEO 卫星广播星历拟合的坐标旋转法 给出了适用于北斗 GEO 卫星的 轨道计算方法 通过理论分析和试验验证了北斗 GEO 法的可用性与正确性 21 刘瑞华 2012 阐述了单频载波相位平滑伪距的基本原理 然后在北斗系统星座环境下 对载波 相位平滑前后北斗的伪距差分定位误差进行了仿真对比 结果表明 采用载波相位对码 伪距进行平滑 明显改善了伪距定位的精度 较好地消除了接收机测量噪声和多路径等 误差影响 使得伪距定位解的精度更加稳定和精确 22 李林红 何秀凤 2013 用 M W 组 合法对 BDS 数据进行周跳和钟跳探测 通过历元间相位差分方法解算得到相邻历元间的 位置差 根据已知坐标推求各历元坐标 给出三维坐标差 研究表明 对于只影响伪距 观测值的钟跳 M W 组合方法可以将其和周跳一并准确探测到 基于历元间相位差分的 BDS 单点定位精度会随着数据采样频率的增大而提高 在平面和高程方向上均可达到厘 米级甚至毫米级精度 23 戴连君 唐涛 蔡伯根 2013 针对一个观测方程使用卡尔曼滤波法探测周跳的局限性 提出多观测方程融合法探测周跳 利用自适应卡尔曼滤波对多观测方程分别进行探测 得到相应的探测结果和协方差矩阵 并通过加权最小二乘法进行融合 求得最优的周跳 结果 经实测数据计算 该方法方法能够判别北斗卫星的钟跳和周跳 同时具有减小误 差影响 提高特殊组合情况下的周跳探测能力 且探测精度高 24 戴连君 唐涛 蔡伯 根 2013 提出利用非线性 非高斯的自适应粒子滤波探测周跳的方法 在对周跳探测原 理和计算过程分析的基础上 结合北斗卫星观测方程 建立了北斗卫星相位周跳探测模型 经实测数据计算 能够满足北斗卫星周跳探测及高精度定位的需求 通过与卡尔曼滤波方 法进行比较 进一步验证了自适应粒子滤波周跳探测模型具有初始化简单 精度高 收敛 速度快等特点 25 6 北斗 GPS 组合导航定位研究 曾庆化 刘建业 胡倩倩等人 2011 针对北斗 GPS GLONASS 和 GALILEO 等单星座系统 定位中存在的定位精度不足 可见星不多 定位可靠性不强等问题 研究了一种利用北 斗 GPS GLONASS 和 GALILEO 多星座信息在统一坐标系中采用最小二乘法进行组合导 航定位的方法 仿真结果表明 北斗与 GPS 双系统的定位精度优于单纯的北斗系统精度 而采用北斗 GPS GLONASS GALILEO 多星座组合导航定位能够有效提高用户的定位精度和 可靠性 26 严丽 黄丁发 冯威等 2012 通过研究 COMPASS 和 GPS 伪距单点定位的关键 技术 对比分析了两种不同卫星定位系统的伪距观测值质量及单点定位的异同 相关数据 分析表明 COMPASS 伪距观测量受多路径 硬件延迟 随机噪声的综合影响比 GPS 小 而 消电离层伪距观测量受电离层高阶项 轨道误差及观测噪声的综合影响比 GPS 要大 为 比较两者伪距单点定位的精度 采用 GPS 与 COMPASS 实测数据进行了 GPS 伪距 PPP 和 SPP 定位 COMPASS SPP 定位 以及 GPS 与 COMPASS 联合定位 实验结果表明 GPS 伪距 PPP 与 SPP 两者定位精度均能达到 2m COMPASS SPP 的单天解偏差可达 1m 以内 COMPASS 与 GPS 联合定位结果接近于 GPS 独立定位结果 但 COMPASS 卫星空间几何分布时好时坏 联合定位时 需要对组合卫星进行筛选 否则联合定位精度整体会比 GPS 独立定位精度 差 27 周巍 郝金明 朱璇等 2012 分析了我国新一代卫星导航系统与 GPS 系统兼容定 位算法和性能 并利用实测数据计算得到了 COMPASS M1 与 GPS 兼容定位结果 验证了 COMPASS 与 GPS 兼容定位的可能性 得出了如下结论 1 COMPASS GPS 组合增加了 可见卫星数量 对提高用户定位精度非常有利 2 组合星座降低了最大 PDOP 值 提 升了系统的可用性 28 高晓 戴吾蛟 2013 设计实现了 GPS BD2 组合导航动态与静态相 对定位软件 并利用该软件对 GPS BD2 双系统的观测数据进行了处理与分析 结果表明 在静态相对定位中 BD2 与 GPS 单系统的定位精度无明显差异 当观测数据质量较差时 组合定位精度优于单系统 在动态定位中 BD2 与 GPS 平面方向定位精度相同 高程方 向 BD2 较差 GPS BD2 组合定位精度与可靠性优于 GPS 单系统 29 范磊 钟世明 欧吉 坤等 2013 研究了 COMPASS GPS 组合系统单点定位和定权的数学模型 并以 COMPASS 现 有星座条件 利用实测的 COMPASS 和 GPS 观测数据 分别对 GPS 系统 COMPASS 系统和 COMPASS GPS 组合系统进行了伪距单点定位实验 结果表明 采用抗差估计并利用 CODE 电离层产品进行单频定位 1 单历元平面定位精度 COMPASS 优于 4m GPS 优于 2m 2 单天整体解平面定位精度 COMPASS 可以达到 1m GPS 优于 0 5m 3 COMPASS 单频定位精度明显优于双频定位精度 而 GPS 系统两者间的差异较小 4 与 等权法和经验定权相比 采用方差分量估计定权能明显提高组合系统的定位精度 并与 单系统中定位精度较高的一方相当 30 7 北斗电离层模型研究 刘军 柴洪洲等 2011 利用中国地壳运动观测网络的 GPS 数据 兼顾卫星发射频率硬件 延迟影响 模拟了 BD 2 系统的电离层 VTEC 并建立 GPS BD 2 组合系统的 VTEC 格网模 型 31 为改正电离层误差 我国北斗卫星导航系统和 GPS 系统均采用 Klobuchar 8 参数模 型进行改正 但是 GPS 电离层模型采用地磁坐标系 而北斗电离层模型参数基于地理坐 标系 分析不同导航系统发布的电离层参数精度对 GPS 北斗双模导航定位中电离层参数 的选择具有重要意义 李文文 李敏 胡志刚等 2013 分别采用北斗和 GPS 电离层模型 进行伪距单点定位 通过比较最终的定位精度从而对着两种不同模型在全球范围内的改 正精度进行评价 结果表明 在中国区域内 采用北斗模型的伪距单点定位精度较 GPS 模型有较大提高 采用北斗系统电离层参数更利于中国区域内的 GNSS 导航定位 32 张 强 赵齐乐 章红平等 2013 利用欧洲定轨中心 CODE 的高精度电离层格网数据作为参 考 对北斗卫星导航系统电离层参数性能进行了精度评估分析 利用一年的数据分析表明 1 北斗卫星导航系统的电离层模型改正率一般在 70 以上 白天的改正率略高于夜间 的改正率 2 中纬度地区的修正精度比低纬度地区高 北半球的改正误差一般在 1 0 米到 1 5 米 而南半球改正误差在 2 米到 3 米 3 在中国区域 北斗的电离层模型精 度略优于 GPS 的电离层模型精度 4 一般情况下 可以考虑用系统每天播发的第一组 电离层参数替代每两个小时播发的电离层参数 33 三 关键技术问题 1 高质量的北斗数据的获取 目前 北斗接收机的普及程度远没有 GPS 高 国内研究机 构的北斗数据共享程度低 全球的 IGS 站都配备有 GPS 接收机 而且全球有多个 IGS 站 数据处理中心并提供数据下载 而 IGS 站只有部分安装了北斗接收机 且不提供数据下 载 所以 获取高质量的北斗数据是研究北斗定位性能的关键因素 2 北斗数据周跳的探测与修复 整周模糊度确定的再实现 根据 GPS 载波相位观测值周 跳的探测与修复的理论 现在已有基于观测值变化规律的周跳探测 基于多类观测值组 合的周跳探测 基于观测值估值残差的周跳探测 已知基线法等等方法 将这些理论应 用于北斗观测值实现周跳的探测与修复具有很重要的研究价值 3 北斗卫星导航系统电离层改正模型采用的是 Klobuchar 模型 该模型的精度如何 需要 进一步探讨 利用欧洲定轨中心 CODE 的高精度电离层格网数据作为参考 对北斗卫星导 航系统电离层参数性能进行精度评估分析方法的实现 4 北斗区域导航系统的正式运行 增加了卫星的可见数量 联合北斗 GPS 进行单点定位 也成为现实 本文利用采集的北斗广播星历进行伪距 载波相位单点定位 并与已知的 坐标值对比 分析北斗单点定位的精度并尝试北斗 GPS 组合单点定位 并对其具体策略 进行分析 四 课题研究内容与技术路线 通过阅读文献 本文将对以下内容进行研究 1 北斗仿真星座的的性能分析 北斗卫星导航系统由空间段 地面段和用户段三部分组成 空间段包括 5 颗静止轨 道卫星和 30 颗非静止轨道卫星 地球静止轨道卫星分别位于东经 58 75 80 110 5 140 和 160 度 非静止轨道卫星由 27 颗中圆轨道卫星和 3 颗倾斜同步轨道卫 星组成 即 5GEO 3IGSO 27MEO 星座 本文利用 STK 软件对仿真星座所能提供的卫星可 见性 位置精度衰减因子 Position Dilution of Precision PDOP 定位精度 Position Accuracy PACC 来对其性能进行分析 2 北斗数据周跳的探测与修复 长期以来学者们对 GPS 周跳探测与修复问题做了深入的研究 对北斗卫星系统具有 重要的借鉴作用 与 GPS 相比 北斗提供更多类型的观测数据 对于各类数据以前并没 有使用的经验 传统数据预处理中周跳探测方法是否适用于北斗有待进一步验证 本文 拟将 GPS 周跳探测与修复的方法应用于北斗系统 分析比较各种方法的适用性 3 北斗数据整周模糊度的确定 整周模糊度的确定是载波相位测量中的关键问题 在确定出模糊度之前 无法得知 完整的卫星与接收机之间的距离观测值 但是 一旦能够准确地确定出模糊度 就可以 将其转换为毫米级精度的距离观测值 从而能够进行厘米级甚至毫米级的定位 因此 整周模糊度的确定对于北斗高精度数据处理至关重要 本文拟将 GPS 整周模糊度确定的 方法应用于北斗系统 验证各种方法的适用性 4 现阶段北斗卫星导航系统观测值质量分析 截止到 2012 年底 已经完成区域系统 14 颗卫星组网 构成了 5GEO 5IGSO 4MEO 星座 自 2012 年 12 月 27 日起 北斗卫星导航系统开始向亚太地区正式提供连续无源定 位 导航 授时等服务 本文根据采集的广播星历 对北斗观测值进行了分析 包括观 测值的信噪比 多路径和解算的单差残差时间序列随高度角的变化情况 并与 GPS 观测 值质量进行对比 5 北斗卫星导航系统电离层模型精度的研究 电离层延迟是全球导航定位系统的主要误差源之一 在天顶方向可达十几米 在高 度角较小时 可超过 50 米 目前北斗卫星导航系统电离层改正模型采用的是 Klobuchar 模型 本文详细介绍北斗区域导航电离层模型的算法并利用半年的数据分析模型的精度 6 北斗单点定位精度分析及北斗 GPS 组合单点定位策略分析 利用采集的北斗广播星历进行伪距 载波相位单点定位 并与已知的坐标值对比 分析北斗单点定位的精度 北斗区域导航系统的正式运行 增加了卫星的可见数量 联 合北斗 GPS 进行单点定位也成为现实 本文尝试北斗 GPS 组合单点定位 并对其具体 策略进行分析 7 北斗相对定位精度分析 本文拟根据 600m 17km 50km 181km 不同长度的基线 对北斗相对定位的精度 进行分析 通过对比北斗计算的结果与高精度基线处理软件 GAMIT 结果 得到北斗相对 定位的精度 5 论文已经进行的工作 1 下载了相关论文 并基于 GPS 理论编写了一些简单的北斗数据处理程序 2 研究课题的总体情况 明确课题的研究对象 适用范围和研究方法 3 总体考虑论文框架 确定课题内容 4 收集相关数据并进行论文设计前期准备工作 六 论文工作内容及时间安排 到目前为止 本论文做了一些准备工作 为了更好地完成本课题的研究任务 在导 师的指导下 制定了详细的研究计划 具体的工作内容以及时间安排如下表所示 工作阶段工作内容时间安排 1查阅相关文献前期工作 2STK GAMIT Bernese 等相关软件的学习2013 03 2013 09 3北斗数据周跳的探测与修复 整周模糊度的确定方法的实现2013 10 2013 12 4北斗数据的质量分析2013 01 2014 03 5北斗单点定位精度分析及北斗 GPS 组合定位策略分析2014 04 2014 06 6北斗卫星导航系统电离层模型精度的研究2014 07 2014 09 7北斗相对定位精度分析2014 10 2014 12 8撰写毕业论文2015 01 2015 04 七 参考文献 1 北斗网 北斗卫星导航系统正式提供区域服务 EB OL 2012 12 27 2 翟桅 张国柱 雍少为 基本星座下北斗卫星导航系统服务性能分析 J 全球定位 系统 2011 36 4 56 59 3 杨鑫春 李征航 吴云 北斗卫星导航系统的星座及 XPL 性能分析 J 测绘学报 2011 40 增刊 68 72 4 杨元喜 李金龙 徐君毅 等 中国北斗卫星导航系统对全球 PVT 用户的贡献 J 科学通报 2011 56 21 1734 1740 5 杨鑫春 徐必礼 胡杨 北斗卫星导航系统的星座性能分析 J 测绘科学 2012 6 刘伟洲 伍吉仓 GPS 北斗组合导航系统卫星可见性和 DOP 值分析 第三届中国卫 星导航学术年会电子文集 2012 7 高为广 苏牡丹 李军正 等 北斗卫星导航系统试运行服务性能评估 J 武汉大 学学报 信息科学版 2012 37 11 1352 1355 8 郁聪冲 边少锋 现阶段北斗卫星导航系统可用性分析 J 海洋测绘 2012 32 5 74 76 9 潘林 蔡昌盛 戴吾蛟 等 北斗与 GPS 数据质量对比分析 J 全球定位系统 2013 38 2 23 27 10 张小红 丁乐乐 北斗二代观测值质量分析及随机模型精化 J 武汉大学学报 信 息科学版 38 7 2013 11 于胜利 李建文 王丰 等 北斗区域卫星导航系统定位精度分析 第三届中国卫 星导航学术年会电子文集 2012 12 施闯 赵齐乐 李敏 等 北斗卫星导航系统的精密定轨与