基于GPS广播星历的载体速度和加速度多普勒测定方法

发布时间：2019-10-01 16:26

【摘要】：多普勒频移是GPS接收机的重要观测数据且具有高精度、实时性和不受周跳影响等特点,围绕多普勒观测值开展载体速度和加速度的实时获取方法研究。由于卫星速度和加速度获取的时效性和准确性是制约多普勒计算载体速度和加速度的关键,对广播星历实时计算卫星速度和加速度原理方程进行推导;建立基于广播星历的GPS多普勒计算载体速度和加速度模型后,分别开展静态和车载动态实验,结果表明:基于广播星历的GPS多普勒计算载体速度和加速度算法可满足车载导航精度要求。
【图文】：

实验环境

第11期孙伟，段顺利等:基于GPS广播星历的载体速度和加速度多普勒测定方法图2静态实验加速度误差曲线表1静态试验各误差统计结果速度/(m/s)ENU加速度/(m/s2)ENU均值0．0850．0190．1163．28×10－52．93×10－55．86×10－5标准差0．0200．0340．0230．0100．0170．044由图1可知，基于广播星历的多普勒计算载体的速度在东、北、天3个方向精度均优于0．2m/s，结合表1可知，水平方向速度误差均值达厘米每秒级，天方向速度误差均值较水平方向略差，为0．116m/s。东、北、天3个方向的速度标准差均为厘米每秒级。由图2和表1可知，加速度标准差在天方向约为水平方向的两倍，水平方向标准差优于0．02m/s2，基于广播星历的多普勒计算加速度的均值东、北、天3个方向均优于6×10－5m/s2。3．2动态实验2016年4月在阜新市区进行车载实验，观测时间0．5h，GPS数据采集频率为1Hz。实验采用SPAN－LCI组合导航系统经过后处理软件InertialExplorer(IE)处理后得到的速度信息和高精度光纤惯导的加速度信息作为参考基准，计算载体速度和加速度与参考基准进行对比，图4为各方向的速度对比，图5为各方向加速度对比(图中虚线为基准，实线为计算值)。计算值减去参考值作为误差，，其各误差统计结果如表2所示。图4动态实验速度图3车载实验环境1633
【作者单位】：辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(41304032) 辽宁省高等学校杰出青年学者成长计划项目(LJQ2015044) 辽宁省自然科学基金项目(2015020078) 辽宁省“百千万人才工程”培养经费项目(辽百千万立项[2015]76号) 对地观测技术国家测绘地理信息局重点实验室开放基金项目(K201401) 地球空间环境与大地测量教育部重点实验室开放基金项目(14-01-05) 航空遥感技术国家测绘地理信息局重点实验室经费课题项目(2015B11) 精密工程与工业测量国家测绘地理信息局重点实验室开放基金项目(PF2015-13) 海岛(礁)测绘技术国家测绘地理信息局重点实验室项目(2014B05) 江西省数字国土重点实验室开放研究基金项目(DLLJ201501) 辽宁工程技术大学研究生教育创新计划项目(YS201609)
【分类号】：P228.4

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