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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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低轨卫星增强GNSS/MIMU紧组合定位性能分析
2
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：10
3
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
4
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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一种低成本全球导航卫星系统终端天线
5
作者 王钟葆 房少军 +1 位作者 张力敏 栾秀珍 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期68-70,共3页
为降低天线成本,提高天线性能,采用廉价FR4介质基板和印刷电路板技术,提出一种适用于全球导航卫星系统(GNSS)终端的低成本天线.该天线由单一同轴探针馈电,不需要匹配电路,天线结构简单.通过调整嵌入在辐射贴片中圆形槽的尺寸和位置,实... 为降低天线成本,提高天线性能,采用廉价FR4介质基板和印刷电路板技术,提出一种适用于全球导航卫星系统(GNSS)终端的低成本天线.该天线由单一同轴探针馈电,不需要匹配电路,天线结构简单.通过调整嵌入在辐射贴片中圆形槽的尺寸和位置,实现了良好的右旋圆极化接收.对该天线的测试结果表明,天线在1559～1592MHz频带内电压驻波比小于2,轴比小于6dB,增益高于2.8dBi,3dB波束宽带大于90°,可满足GNSS终端系统的技术指标要求. 展开更多
关键词 全球导航卫星系统(gnss) 终端天线 低成本 微带天线 右旋圆极化
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一种全频段GNSS应用的低噪声放大器 被引量：1
6
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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基于DSP-ARM的低成本MEMS IMU/GNSS组合导航系统设计 被引量：3
7
作者 黄靓 毛海岑 《光学与光电技术》 2016年第4期72-77,共6页
为提高导航设备的适装性,设计了一个基于DSP-ARM的低成本MEMS IMU/GNSS组合导航系统,系统采用ARM芯片对惯性测量单元和卫星接收机模块进行原始数据采集和器件配置,并实现原始数据解码和打包发送给DSP,DSP芯片接收ARM发送的打包数据,进... 为提高导航设备的适装性,设计了一个基于DSP-ARM的低成本MEMS IMU/GNSS组合导航系统,系统采用ARM芯片对惯性测量单元和卫星接收机模块进行原始数据采集和器件配置,并实现原始数据解码和打包发送给DSP,DSP芯片接收ARM发送的打包数据,进行组合导航解算,并将原始数据与导航数据输出。介绍了组合导航系统的组成结构,给出了硬件系统和软件系统的设计,采用初始对准、惯导解算和组合导航算法,并对算法进行了仿真分析和跑车试验,试验结果表明,设计的组合导航系统的位置误差为10m以内,速度误差为0.1m/s以内,航向误差为2°以内。 展开更多
关键词 数字信号处理 MEMS IMU/gnss组合导航系统 低成本 嵌入式软件设计
原文传递
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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低成本GNSS终端的抗差RTK定位性能研究 被引量：1
9
作者 祝会忠 范佳宝 李军 《测绘科学》 CSCD 北大核心 2023年第12期1-9,共9页
针对低成本全球导航卫星系统(GNSS)终端受限于自身的低成本及低能耗特性,易受观测环境误差的影响,使得定位精度和稳定性较差的问题,该文在数据预处理后进行不同环境下的抗差自适应Kalman滤波,将抗差估计引入到实时动态定位(RTK)定位中,... 针对低成本全球导航卫星系统(GNSS)终端受限于自身的低成本及低能耗特性,易受观测环境误差的影响,使得定位精度和稳定性较差的问题,该文在数据预处理后进行不同环境下的抗差自适应Kalman滤波,将抗差估计引入到实时动态定位(RTK)定位中,对异常值进行判别,增大异常值观测方程的方差以及协方差,降低异常值对定位性能的影响。通过对验前残差的所有粗差和验后残差中超出阈值的残差进行抗差处理和量测更新,直至标准化残差至阈值之内。通过对低成本GNSS终端进行实测数据的抗差RTK实验表明,抗差RTK能够显著提升定位性能,不同环境下抗差RTK动态定位性能提升效果不同,空旷环境下E、N、U方向的定位精度分别提升24.2%、28.1%、26.2%,收敛时间提升30.7%,固定率提升22.9%,部分遮挡环境下的提升效果较差。 展开更多
关键词 RTK 抗差自适应性算法 低成本gnss终端
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低成本GNSS接收机芯片载波相位测量技术 被引量：2
10
作者 何晓峰 吴美平 《导航与控制》 2018年第5期42-48,共7页
当前具备载波相位测量的GNSS接收机能够实现高精度定位,但其成本高、体积大,难以广泛应用于大批量的手机、平板电脑等消费电子产品。针对ST公司的STA8090接收机芯片并改进其软件和晶振以获得载波相位信息,采用双差和三差方程测试评估载... 当前具备载波相位测量的GNSS接收机能够实现高精度定位,但其成本高、体积大,难以广泛应用于大批量的手机、平板电脑等消费电子产品。针对ST公司的STA8090接收机芯片并改进其软件和晶振以获得载波相位信息,采用双差和三差方程测试评估载波相位测量的精度,与测绘型接收机进行对比。基于改进的TA8090接收机芯片构建双天线定姿系统原型样机,静态测试评估了相对定位和定向精度。S研究结果表明,千米级静态相对定位精度优于0.01m,在1.23m基线条件下定向精度优于0.1°。因此,采用低成本GNSS接收机芯片实现高精度载波相位测量的技术方案是可行的,具备广阔的市场应用前景。 展开更多
关键词 全球卫星导航系统 接收机 载波相位 芯片 低成本
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