北斗高精度定位算法研发平台

摘要：高精地图是无人驾驶核心技术之一，精准的地图对无人车定位、导航与控制，以及安全至关重要。

高精地图是无人驾驶核心技术之一，精准的地图对无人车定位、导航与控制，以及安全至关重要。

特别是近年来无人驾驶技术逐步在港口、矿区、园区、机场、农业、景区等限定场景商用落地，地图数据和先验信息也从助攻变为必需。

要想无人驾驶，先得有高精地图。

在市场的驱动下，国内外不少地图公司开始向自动驾驶所需的高精地图发展，也吸引了多家企业创始入局。

以下是国内外目前主要的近30+高精地图企业。

1 全道科技河北全道科技有限公司成立于2018年7月，公司专注于自动驾驶高精地图及行业应用落地，已具备满足L2-L4级自动驾驶需求的高精地图量产平台，并获得导航电子地图制作“甲级资质”，“地理信息系统工程”和“互联网地图服务”乙级资格。

全道科技定位顾问式数据供应商，在北京和石家庄两地同步发展，研发中心位于北京。

面向L2-L4使用场景，自研了双目视觉方案，实现高精度、低成本、自动化生产；面向L4使用场景，自研了LiDAR+视觉融合方案，满足激光雷达点云为主的数据需求。

目前，全道科技已与京东物流、千寻位置等达成战略合作，加速末端配送、智慧交通与车路协同等领域数据服务发展。

2 凯立德深圳市凯立德科技股份有限公司成立于1997年，在导航电子地图领域深耕20年，拥有覆盖全国范围的、高现势性、高精度的导航电子地图数据库，是中国领先的电子地图、导航系统及地图服务提供商。

公司拥有国家导航电子地图甲级测绘资质，具备多种地理信息资源获取方式和能力，通过建设地理信息数据云平台，构造科学数据生产工艺，建立了新型数据更新体系，实现了地理信息数据的海量存储，自动识别提取、多源融合、快速发布的循环数据更新机制。

在技术创新方面，凯立德始终抓住专业导航技术与核心用户需求两个出发点，近年来推出面向智慧城市的时空可视化地图平台服务以及面向智能网联的车道级导航产品，推出智能物联行业解决方案，帮助企业低门槛轻松实现物联网化，助推企业数字化转型。

哈尔滨理工大学工程硕士学位论文北斗卫星导航系统定位解算算法研究摘要卫星导航定位技术由于能够为用户提供全天候、高精度、实时的定位、导航和授时服务，现已被广泛的应用于军事和民用领域。

目前，我国北斗一代系统已应用多年并在过去发挥着巨大作用，北斗二代系统还处于发展阶段。

在此背景下，本文针对了该系统的定位解算算法进行了系统的研究和仿真分析。

本文对现有的四大全球导航定位系统的组成、特点、定位原理进行了分析的同时，对各系统运行中使用的时间系统和坐标系统进行了简单的介绍，该标准是为下文算法建模仿真提供了统一标准。

然后本文在推导和分析北斗系统使用的伪距定位方法基础上，同时给出了北斗一代和北斗二代的定位方法的数学模型。

之后本文针对卫星误差的产生的不同来源，分别对各个误差源产生的机理进行了分析并给出了相应的处理方法。

在以上的总结和分析的基础上，本文的最后给出北斗卫星定位解算算法详尽的推导过程，并针对相应算法进行仿真分析。

其中涉及到的算法有最小二乘解算算法和卡尔曼滤波法。

在对算法的推导过程中，本文系统的分析了代表卫星定位精度的精度因子，由分析可知其值越小定位越准确。

基于对精度因子的研究，本文提出了一种基于几何分布的快速选星的方法。

最后使用Matlab仿真工具对算法仿真分析，并证明其可行性。

关键词北斗卫星导航系统；最小二乘法；卡尔曼滤波；选星；GDOP- I -哈尔滨理工大学工程硕士学位论文Research of Positioning Solution Algorithm forCOMPASS Navigation SystemAbstractSatellite navigation and positioning technology is able to provide all-weather, high-precision, real-time positioning, navigation and timing sevices. It has been widely used in military and civilian fields.At present, our own BEIDOU generation system has been application for years and played a significant role in the past .COMPASS system is still in the development stage.In this context,this paper conducts the research to satellite positioning solution algorithm and simulation anlysis to the algorithm.In this paper,it analysis the composition,the charactersitics and the positioning principle of the existing four global navigation.At the same time,this paper introduces the time system and the coordinate system of the system with operation system.The standard provide a unified standard for modeling and simulation.Then this paper has the pseudo-distance positioning priciple to anlysis derivation for the Beidou system. Based on the principle of pseudo-range position principle, this paper has the mathematical derivation to positioning method to Beidou system and COMPASS. According to different sources of the satellite error, this paper analysis the feneration mechanis and povide the corresponding treatment. Based on the summary and anlysis, this paper has detailed derivation and simulation analysis to the algorithms of Beidou satellite posioning solution, including least square and the Kalman fiter.In this process, the paper has detailde the detailed derivation to GDOP. It is proved that the smaller GDOP value and the higher accuacy. Based on the derivation to GDOP, this paper provide the method for rapid satellite selection. And it analysis the result of the simulation and prove its feasibity.Keywords Compass Navigation System, Least Squares, Kalman filter, Satellite Selection, GDOP- II -哈尔滨理工大学工程硕士学位论文目录摘要......................................................................................................................... I Abstract ....................................................................................................................... II 第1章绪论. (1)1.1 课题研究的背景与意义 (1)1.2 国内外研究现状及分析 (2)1.3 主要研究内容 (5)第2章卫星导航系统概述 (6)2.1 GPS全球定位系统 (6)2.2 GLONASS全球导航卫星系统 (7)2.3 欧洲的Galileo系统 (7)2.4 中国的北斗系统 (8)2.4.1 北斗一代系统 (8)2.4.2 北斗二代系统 (9)2.4.3 北斗卫星的坐标系统 (10)2.4.4 北斗卫星的时间系统 (10)2.5 本章小结 (11)第3章北斗卫星定位原理及误差分析 (12)3.1 北斗卫星导航原理 (12)3.1.1 伪距的概念 (12)3.1.2 北斗一代的定位原理 (13)3.1.3 北斗二代的定位原理 (13)3.1.4 卫星轨道运动理论 (14)3.2 卫星误差来源及消除技术 (17)3.2.1 与卫星有关的误差 (17)3.2.2 与地面接收设备相关的误差 (19)3.2.3 与信号传播有关的误差 (20)3.3 本章小结 (23)第4章北斗导航卫星定位算法 (24)4.1 基于最小二乘的PVT解算 (24)4.1.1 最小二乘原理 (24)- III -哈尔滨理工大学工程硕士学位论文4.1.2 基于最小二乘的PVT解算 (25)4.2 精度因子的分析及选星方案的提出 (28)4.2.1 几何精度因子的定义 (28)4.2.2 精度因子计算的改进方法 (29)4.2.3 北斗卫星选星方法 (31)4.2.4 选星方法的提出 (33)4.3 卡尔曼滤波在PVT的应用 (35)4.3.1 递归最小二乘法 (35)4.3.2 基本的卡尔曼滤波器 (36)4.4 仿真结果及分析 (39)4.4.1 基于最小二乘的PVT解算仿真 (39)4.4.2 快速选星方法仿真 (42)4.4.3 卡尔曼滤波仿真 (42)4.5 本章小结 (44)结论 (45)参考文献 (46)攻读硕士学位期间发表的学术论文 (50)致谢............................................................................................... 错误!未定义书签。

GPS北斗定位解算算法的研究一、本文概述随着全球定位系统的快速发展，GPS和北斗卫星导航系统已成为人们日常生活中不可或缺的定位技术。

它们通过接收来自多个卫星的信号，计算出接收器在地球上的位置，为导航、测量、军事等领域提供了强大的支持。

然而，GPS和北斗定位解算算法的研究，作为定位技术的核心，其复杂性和精度要求使得这一领域的研究具有重要的理论价值和实践意义。

本文旨在深入研究GPS和北斗定位解算算法，分析其原理、特点和优化方法，旨在提高定位精度和效率。

文章首先简要介绍了GPS和北斗卫星导航系统的基本原理和发展现状，然后重点阐述了定位解算算法的基本理论和关键技术，包括信号接收、信号处理、定位解算等过程。

在此基础上，文章对现有的定位解算算法进行了分析和比较，指出了各自的优缺点和适用范围。

为了进一步提高定位精度和效率，文章还探讨了定位解算算法的优化方法。

通过引入先进的信号处理技术和优化算法，对传统的定位解算算法进行了改进和创新。

这些优化方法包括滤波技术、最小二乘法、神经网络等，它们可以有效地提高定位精度、减少定位时间和降低误差。

文章对GPS和北斗定位解算算法的未来发展趋势进行了展望。

随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，定位解算算法将面临着更多的挑战和机遇。

未来，我们将继续深入研究定位解算算法，推动其在导航、测量、军事等领域的应用和发展。

本文的研究将为GPS和北斗定位解算算法的优化和应用提供理论支持和实践指导，有助于推动我国卫星导航事业的发展和创新。

二、GPS和北斗卫星导航系统概述全球定位系统（GPS）是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、车行速度及精确的时间信息。

该系统由空间部分——GPS卫星、地面控制部分-地面监控系统、用户部分-GPS 信号接收器三大部分组成。

GPS系统最初是为了军事目的设计的，但现在已经广泛应用于商业和民用领域，包括航空、航海、车辆导航、测量和地理信息系统等。

运营管理GIS+北斗时空信息服务平台建设方案研究赵运海（中国铁路北京局集团有限公司电务部，北京100860）摘要：针对铁路交通运输智能化、数字化、无人化的发展需求，基于逐步发展成熟的北斗卫星导航技术和有关政策要求，探索GIS+北斗的时空信息服务平台建设方案。

以中国铁路北京局集团有限公司GIS+北斗时空信息服务平台建设为研究对象，围绕现有地理信息共享服务平台、北斗相关安全防护应用系统和工程建设相关的北斗基准站，重点阐述业务系统现状、存在问题和业务需求，提出GIS+北斗时空信息服务平台构建的建设原则、技术路线和总体架构，以及总体建设方案与主要分项设计模块。

平台可为各业务应用提供统一、安全、精准的时空信息服务支撑，有效拉动时空信息资源的整合和共享，保障人员安全及运输生产安全，提升智慧化运营水平。

关键词：铁路；GIS；北斗时空信息服务；高精度地图；高精度位置中图分类号：TN967.1；U29-39 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2023）11-0105-07 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.08.14.0020 引言随着北斗卫星导航系统的正式组网完成，尤其北斗三号的正式应用，我国已具备向全球提供高精度服务的能力和开展相关应用的基础能力。

目前，北斗卫星导航技术在各行业应用中得到迅速发展，尤其在交通运输、农林渔业、水文监测、气象预报、通信授时、电力调度、减灾救灾等领域得到广泛应用［1］。

针对交通运输和铁路行业，国务院印发《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，国家铁路局印发《“十四五”铁路科技创新规划》，以及中国国家铁路集团有限公司发布《北斗铁路地基增强系统基准站暂行技术要求》、《北斗铁路隧道覆盖增强系统暂行技术要求》（铁科信〔2019〕35号）、《融合北斗的铁路上道作业人员辅助防护应用暂行技术要求》（铁科信〔2020〕50号）等文件，对北斗卫星导航技术与铁路技术装备、工程建造、运输服务等领域的深度融合，促进北斗卫星导航系统推广应用提出了明确要求，对“北斗+铁路”相融合的发展前景指明了政策性导向和技术性要求，将进一步完善交通运输北斗系统基础设施，健全北斗地基增强网络，提升北斗短报文服务水平［2-3］。

高精度北斗导航定位系统设计与实现导语：随着卫星导航技术的快速发展，全球定位系统（GPS）在生活中的应用越来越广泛。

而作为我国自主研发的全球卫星导航系统，北斗导航系统在提供导航定位服务方面具备独特的优势。

为了满足用户对于高精度定位需求，高精度北斗导航定位系统的设计与实现成为一个重要的研究方向。

本文将介绍高精度北斗导航定位系统的设计原理与实现方法。

一、设计原理高精度北斗导航定位系统主要包括信号接收与处理、数据计算与校正、定位算法与精度优化等模块。

下面将详细介绍这些模块的设计原理。

1. 信号接收与处理高精度北斗导航定位系统首先需要接收卫星发射的导航信号。

一般情况下，系统会选择多颗卫星进行信号接收，以提高定位精度。

接收到的信号需要进行预处理，包括频率同步、码相对齐等操作，以便后续的数据计算与校正。

2. 数据计算与校正接收到的导航信号中包含了多种参数，如卫星位置、钟差等。

系统需要对这些参数进行计算和校正，以获得更精确的定位结果。

数据计算与校正主要涉及导航星历解算、钟差修正等算法，采用高精度的数学模型来提高定位精度。

3. 定位算法与精度优化根据接收到的导航信号和经过计算与校正的参数，系统可以通过定位算法来估计用户的位置。

定位算法有多种，常用的包括最小二乘法（LS）、卡尔曼滤波（KF）等。

为了提高定位精度，系统还可以采用精度优化的方法，如差分定位、多智能体定位等技术。

二、实现方法高精度北斗导航定位系统的实现需要考虑多个方面的因素，包括硬件设备、软件算法以及系统架构等。

下面将介绍高精度北斗导航定位系统的实现方法。

1. 硬件设备高精度北斗导航定位系统的硬件设备包括天线、接收机、信号处理器等。

天线用于接收导航信号，接收机负责信号的放大和处理，信号处理器用于对信号进行解调和解码。

为了提高定位精度，硬件设备要具备高灵敏度和低噪声的特点。

2. 软件算法高精度北斗导航定位系统的软件算法是实现高精度定位的关键。

根据设计原理中提到的信号接收与处理、数据计算与校正、定位算法与精度优化等模块，可以选择合适的算法来实现系统功能。

北斗定位接收机数据云检测平台的设计与实现研发过程中的主要调试工作。

传统的定位数据检测流程，一般依赖
于Matlab或者商业分析软件，Matlab虽然具有丰富易用的绘图工具，但
是使用Matlab语言对卫星电文原始数据和二进制数据的处理较为繁琐，
开发复杂的较高，而商业分析软件只能针对常见芯片或接收机的定位数据
进行分析，很难做到定制化。

随着云服务概念的兴起和配套的成熟，基于
云服务的北斗卫星定位数据检测平台，不仅可以解决Matlab开发复杂和
商业分析软件定制化困难的问题，还能将数据永久存储于云端，方便共享、回顾和比较历史数据，便于开发人员协同交流。

由于直接通过网页操作，
不限制访问操作系统，避免了部署大型软件的繁琐，甚至使用手机也能上
传和查看数据[1]。

1技术背景 1.1云服务结构硬件抽象化和软件快
速迭代部署是云服务生态中的重要特点。

具体结构如图1所示。

图1
云服务结构云服务器的硬件载体就是计算机、、存储等基础构件的抽象
整合，是云服务所倡导的按需分配、自有伸缩的前提条件。

基于云服务的
软件的开发和部署完全基于网络的远程操作，研发人员只需专注于应用功
能的实现，而不必在硬件底层系统的开发和维护上面耗费过多精力和资源，因此这种硬件与软件隔离的特性能够大幅缩短软件开发与部署的周
期。

1.2Docker虚拟化技术Docker的本质是Container，它被形象地
看作一个应用封装容器，以往开发者开发一款应用，需要考虑硬件、操作
系统、运行环境的适配，有了容器就不用考虑这些。

北斗卫星导航系统精度评估方法研究北斗卫星导航系统（简称北斗系统）是中国自主研发的卫星导航系统，它能够在全球范围内提供定位、导航和授时服务。

自北斗系统建设以来，广泛应用于交通、水利、气象、农业、渔业、林业、测绘、地质勘探、电力、通信、金融等领域。

为了保证北斗系统的导航精度，需要对其进行精度评估。

一、北斗系统的导航精度北斗系统的导航精度取决于卫星的几何因素、时钟误差、大气延迟、多径效应等因素。

其中，最主要的因素是卫星的几何因素。

由于卫星的位置不断变化，导致导航精度也不断变化。

因此，北斗系统需要不定期对其进行精度评估和校正，以保证其导航精度。

二、北斗系统的精度评估方法1、与基准站进行实时比对方法这种方法是指通过与已知位置的基准站实时比对卫星信号，从而进行误差估计。

这种方法虽然实时性强，但是需要基准站的配合，且成本较高。

2、单点定位方法单点定位是一种通过卫星的伪距观测值，推导出接收机的三维空间坐标的方法。

该方法适用于无需知晓精确位置的应用场景。

然而，由于单点定位容易受到多种误差因素的影响，精度较低，仅适用于某些精度要求不高的应用场景。

3、差分定位方法差分定位是指通过一个基准站观测卫星信号，并与其他接收机的观测值进行比较，从而估计定位误差。

该方法的优点在于可以通过对比不同基准站的数据，来减少大气误差和钟差误差的影响。

它适用于一些对精度要求较高的应用场景，如航空、导航等领域。

4、测量工程方法测量工程方法是通过在一定范围内，建立测量网络并对接收机进行实地观测的方法。

该方法能够产生较准确的位置信息，但需要较大的场地和昂贵的设备。

三、北斗系统精度评估的应用实例北斗系统的精度评估可以通过一系列的实验来进行。

例如，可以通过安装北斗芯片的移动设备，在不同场景下比对和验证其位置信息的准确度。

同时，数字化地图的建立也可以借助北斗系统进行，通过对比实测结果和地图信息的差异，评估北斗系统的导航精度。

此外，还可以在农业、气象等领域使用北斗系统进行应用实例测试，例如，在农业领域，可以通过北斗系统的精度评估，提高精准农业、土地评估等方面的应用。

北斗导航系统定位算法仿真研究一、概述随着科技的快速发展，卫星导航系统已经成为现代社会不可或缺的重要技术支撑。

北斗导航系统作为我国自主研发的全球卫星导航系统，在军事、民用等多个领域都发挥着关键作用。

北斗导航系统的定位算法作为实现精准定位的核心技术，其性能优劣直接影响到整个系统的定位精度和稳定性。

对北斗导航系统定位算法进行深入研究与仿真分析，对于提升系统性能、优化定位效果具有重要意义。

本文旨在通过对北斗导航系统定位算法进行仿真研究，深入剖析其工作原理、性能特点以及影响因素。

我们将介绍北斗导航系统的基本组成、工作原理以及定位算法的基本原理。

我们将建立北斗导航系统定位算法的仿真模型，包括信号传播模型、接收机模型、误差模型等，以便对算法性能进行定量评估。

我们将通过仿真实验，分析不同场景下定位算法的性能表现，探讨影响定位精度的主要因素，并提出相应的优化策略。

通过本文的研究，我们期望能够为北斗导航系统定位算法的优化提供理论支持和实践指导，推动北斗导航系统在实际应用中的性能提升和拓展。

本文的研究成果也将为其他卫星导航系统的定位算法研究提供一定的参考和借鉴价值。

1. 北斗导航系统概述北斗卫星导航系统（Beidou Navigation Satellite System，简称BDS），作为中国自行研制的全球卫星导航系统，是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的时空基础设施。

它旨在为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。

北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，其服务范围覆盖全球，具有高精度、高可靠性，并具备短报文通信能力。

北斗导航系统的发展经历了北斗一号、北斗二号和北斗三号三个阶段。

北斗一号系统于2000年年底建成，开始向中国提供服务北斗二号系统于2012年年底建成，服务范围扩展至亚太地区而北斗三号系统则于2020年建成，实现了向全球提供服务的目标。

随着全球组网的成功，北斗卫星导航系统的国际应用空间将会不断扩展，为全球科技、经济和社会发展做出贡献。

基于北斗导航的定位服务平台设计与实现沈磊贤;庞佳逸;张卿云;徐鹤【摘要】针对目前市场上定位服务的需求以及当前市场上的定位系统部署维护成本高的现状,给出了定位服务平台方案的设计与实现,提供Web平台化定位服务.该平台以北斗卫星导航系统为基础,辅助以GPS和GNSS导航系统,综合卫星定位、GPRS通讯等技术设计硬件.采用B/S架构,通过数据库、无线通讯和AJAX等手段实现数据的存储和传输,最后在Web端展示处理数据的效果.目标为用户提供位置查询、轨迹查询、地理围栏、路线规划、天气查询以及数据可视化等服务.后期还可以结合深度学习等前沿技术提供时间序列预测,驾驶行为分析等大数据功能.个人及企业用户只需要使用相应的硬件即可直接接入平台,方便快捷且降低了部署成本,有利于北斗卫星导航系统的推广和中小企业的业务发展.【期刊名称】《计算机技术与发展》【年(卷),期】2019(029)001【总页数】5页(P173-177)【关键词】卫星导航;GPRS通讯;Web平台;定位服务【作者】沈磊贤;庞佳逸;张卿云;徐鹤【作者单位】南京邮电大学计算机学院,江苏南京 210023;南京邮电大学计算机学院,江苏南京 210023;南京邮电大学计算机学院,江苏南京 210023;南京邮电大学计算机学院,江苏南京 210023【正文语种】中文【中图分类】TP3020 引言北斗卫星导航系统(Beidou navigation satellite system)是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。

北斗导航系统是主动式双向测距二维导航。

地面中心控制系统解算，供用户三维定位数据。

它除了具有GPS卫星定位的功能以外，还增加了通讯功能，能够在海洋监测、军事通信等一些领域发挥很大的作用。

目前GPS垄断国内导航产业95%以上，世界范围内，手机GPS的集成率超过80%。

北斗卫星导航系统要挤入市场，在精度没有落后的情况下，降低部署成本是推动企业使用北斗卫星导航系统的最大动力[1-3]。

《基于嵌入式平台北斗-SINS组合导航设计与实现》篇一基于嵌入式平台北斗-SINS组合导航设计与实现一、引言随着科技的发展，导航技术已经成为人们日常生活和军事应用中不可或缺的一部分。

其中，北斗导航系统和SINS （Strapdown Inertial Navigation System，捷联式惯性导航系统）各自具有独特的优势和局限性。

为了充分利用两种技术的优点并弥补其不足，本文提出了基于嵌入式平台的北斗/SINS组合导航设计与实现方案。

二、北斗导航系统与SINS的基本原理与特点1. 北斗导航系统：北斗导航系统是我国自主研发的全球卫星导航系统，具有高精度、全天候、全球覆盖等特点。

其工作原理是通过接收多个卫星的信号，利用三角测量法确定用户的位置和时间信息。

2. SINS：SINS是一种基于陀螺仪和加速度计的惯性导航系统，能够自主工作、无需外部信号输入即可提供实时位置、速度和姿态信息。

但随着时间的推移，SINS的误差会逐渐累积，导致导航精度降低。

三、北斗/SINS组合导航系统设计1. 系统架构：本设计采用嵌入式平台作为硬件基础，将北斗导航系统和SINS进行集成，形成一套完整的组合导航系统。

系统主要由嵌入式处理器、北斗接收模块、SINS模块、电源模块等组成。

2. 数据融合算法：为了充分利用北斗和SINS的优点，本设计采用数据融合算法，将两种系统的数据进行融合处理。

当SINS 出现误差累积时，北斗的高精度定位信息可以对其进行校正；反之，当北斗信号被遮挡或干扰时，SINS可以提供连续的导航信息。

3. 嵌入式平台选择：本设计选用高性能的嵌入式处理器作为核心部件，具有高运算速度、低功耗等特点，满足组合导航系统的实时性和可靠性要求。

四、系统实现1. 硬件实现：根据系统架构设计，完成嵌入式处理器、北斗接收模块、SINS模块等硬件设备的选型和连接。

同时，设计合理的电源模块，保证系统的稳定供电。

2. 软件实现：编写嵌入式平台的软件程序，实现数据采集、处理、传输等功能。

北斗接收机行业分析报告北斗接收机行业发展前景及规模分析_智研瞻产业研究院北斗接收机，北斗接收机行业分析报告，北斗接收机市场规模，北斗接收机行业发展前景相关报告：《中国北斗接收机行业市场需求与投资战略规划分析报告》北斗导航系统有哪些部分组成？北斗系统由三部分组成:空间段、运行控制段和用户段。

北斗三号空间段由30颗卫星组成，包括3颗地球静止轨道(GEO)卫星、3颗倾斜地球静止轨道(GSO)卫星和24颗中地球轨道(MEO)卫星;运行控制段包括30多个地面站，包括主控站、注入站、监测站等;用户段包括北斗终端、与其他导航系统兼容的终端以及相关的应用服务系统。

目前完全运行的北斗-2系统提供四种服务:授权、披露、广域差分(基于卫星的增强)和短消息。

定位精度优于10米，授时精度优于20纳秒，测速精度为0.2米/秒。

北斗三号可以提供哪些服务？目前，北斗系统是全球导航卫星系统中最复杂的系统。

它不仅是北斗二号区域系统和北斗三号全球系统的过渡组合，也是一个集GEO、IGSO和MEO于一体的复杂星座，同时提供定位、导航和授时。

导航和时间、PNT）服务以及用于通信服务的卫星系统。

2019年4月23日发射的卫星是北斗三号网络的第20颗卫星，也是北斗三号网的第一颗IGSO卫星。

该卫星与之前发射的18颗MEO卫星和一颗GEO卫星相连。

2019年，将发射6颗MEO、2颗GEO和2颗GSO卫星，实现30颗北斗三号卫星的全星座组网，为2020年全面提供全球服务创造条件。

届时，北斗三号在轨卫星数量将达到30颗，其中包括3颗地球同步轨道卫星、3颗IGSO卫星和24颗MEO卫星。

它是全球导航卫星系统中评级最大的星座。

北斗三号全球服务的性能指标是空间信号测距误差优于0.5米，单频测量定位精度为7米，双频测量定位精度3米，速度测量定位精度0.2米/秒，定时测量定位精度20纳秒。

可用性99%。

其在亚太地区的服务表现明显优于全球表现。

高精度北斗接收机功能高精度北斗接收机算法研发平台是针对GPS、北斗2号、北斗3号新信号的RTK高精度定位算法开发研究平台。

龙芯北斗管理平台操作手册V1.2车载监控通过点击左边列表定位车载设备的位置（没有上传过定位数据的设备无法定位）如果车辆管理数据有绑定设备可以看到相关详细信息跟踪可以对设备进行跟踪回放通过筛选时间可以回放设备的轨迹可以通过滚动条调整回放速度点击“暂停回放”可以暂停回放，再次点击可以继续回放“停留”上面显示当前时间段停留超过5分钟的记录头盔监控通过点击左边列表定位头盔设备的位置（没有上传过定位数据的设备无法定位）如果头盔管理数据有绑定设备可以看到相关详细信息跟踪可以对设备进行跟踪回放通过筛选时间可以回放设备的轨迹可以通过滚动条调整回放速度点击“暂停回放”可以暂停回放，再次点击可以继续回放“停留”上面显示停留超过5分钟的记录定点监控可以在地图上查看设备的分布的坐标直播需要在摄像管理里面激活地址并且在线才能查看头盔警报头盔触发电子围栏会发生警报并记录在头盔警报里面点击查看按钮可以查看发生警报的位置车载警报功能如头盔警报相对应报警信息提示点击右边消息按钮可以查看最近的警报信息点击全部已读则所有消息标记为已读并保留在历史消息里面(并清空列表)点击查看全部则可以查看历史消息电子围栏右边按钮从左到右分别是1.激活/禁用 2.绘制围栏3.设置围栏参数4.删除围栏编辑好了最后不要修改有变动可以新增然后把之前的禁用掉因为警报有关联围栏数据激活/禁用激活后会向设备推送围栏数据,围栏起效果.反之设备会删除相关围栏数据围栏失效绘制围栏设备围栏分为圆形和多边形,点击按钮会出现下面界面.（绘制围栏页面根据围栏模式来设置多边形和圆形）设置多边形：点击地图三个到四个位置就会出现围栏。

并进行拖拽精确设置。

如图提交进行保存,重置则进行重新绘制围栏(为了警报数据保持一致只有新增的时候可以编辑编辑保存过的无法再编辑)设置圆形：点击地图会出现圆心和边距，并进行拖拽精准设置。

(为了警报数据保持一致只有新增的时候可以绘制绘制保存过的无法再绘制)设置围栏参数围栏模式：选择多边形还是圆形在绘制的时候会出现相应图形围栏行为：选择入界警报还是出界警报围栏音频：设置围栏对应行为的的警报音效生效时间：可以选择多个时间段（时间段之间不可出现重复）绑定设备：选择哪些设备对这个围栏生效删除删除围栏如果有使用一段时间的围栏尽量不要删除。

第45卷第2期全球定位系统Vol.45,No・2 2020年4月GNSS World of China April,2020 DOI：10.13442/j.gnss.1008-9268.2020.02.015青海省新一代BDS高精度基准服务平台的构建李延龙，張生鹏，張永荥(青海省基础测绘院，青海西宁810001)摘要：介绍了青海省新一代北斗卫星导航系统(BDS)高精度基准服务平台.该平台具备用户管理、数据处理、空间环境监控、高精度定位等功能，可以满足系统管理员、行政领导、单位用户和实时动态(RTK)测量用户在内的各种用户的多样化需求，并且遵循了管理标准化、可扩展性强、现势性好、实用性好、安全性强、具有前瞻性等建设原则.关键词：CORS；服务平台；系统设计；数据库；基准中图分类号：P22&4文献标志码：A0引言为满足国家政府部门、各种用户对测绘成果资料的不同需求，促进地方测绘地理信息事业发展，全国各省市大力推动现代测绘基准体系的应用，在位置服务领域上取得了显著成效•维持测绘基准体系需要精确的框架位置坐标，目前高精度定位主要依据全球卫星导航系统(GNSS)卫星定位来实现，包括精密单点定位(PPP)和差分定位(RP)两种模式，PPP需要精密星历、卫星钟差等产品方能达到厘米级的定位，并且需要一段时间收敛，满足不了大众用户对实时定位的需求，目前实时定位主要采用差分定位，各个省通过建立连续运行卫星参考站(CORS)来实时不间断地接收卫星观测值并通过数据中心进行解算，最后将改正数播发给用户从而高精度定位服务，它改善了传统的作业方式，大大地提高了作业的效率，节约了作业成本，目前各个省市都在积极完善CORS服务系统，在广东、广西、江苏、浙江、河南等地都已经开展了针对CORS 的服务应用与推广.提出了基于CORS位置云服务的高并发技术研究工，针对CORS服务平台提出了设计思想以及系统功能特色，利用省内现有CORS资源，对CORS系统优化整合⑵，针对用户管理模块研究开发了管理服务平台，并针对用户量文章编号：1008-9268(2020)02-0091-07增大的问题重新设计了播发服务框架⑶，基于CORS提出了高精度事后服务应用⑷.然而目前CORS系统主要还是以垂直服务模式为主，即CORS解算服务器直接与用户接收机通信并发送改正数据，同时还需要处理用户的业务请求以及其他数据请求的功能，在此过程中存在以下几个问题：1)是在数据传输方面由于用户可以通过发送初始坐标来直接访问解算服务器，然后服务器直接将改正数据发送给用户，在这一过程中存在基准站数据解算服务器泄密的风险;2)用户需要对接收的观测值数据进行格式转换、坐标转换等处理后方可使用，不利于非测绘行业用户的推广使用.本文详细介绍了基于青海的北斗卫星导航系统(BDS)高精度服务平台的构建过程;3)目前人民不仅对位置服务的精度有应用依赖，对位置服务的广度也不断提高，许多新的市场需求也在急剧增加，然而CORS 系统提供的服务单一，没有充分挖掘CORS的服务潜力，不能满足大众应用领域对高精度位置服务的深度和广度的需求.青海省卫星导航连续运行基准站综合服务系统(QHCORS)由青海省藏区卫星导航综合服务系统和青海省东部地区BDS地基增强系统构成匚收稿日期：2020-01-16通信作者：李延龙E-mail：395743396@92全球定位系统第45卷QHCORS系统包含全省80座连续运行基准站，通过现代通讯网络为青海省提供高精度、高效率、全覆盖的测绘基准服务.目前QHCORS管理平台采用Trimble公司研发的Pivot软件，该软件能进行基本的CORS网管理和数据处理，为实时测量用户提供包含虚拟参考站数据的RTCM电文，从而实现实时动态（RTK）测量皈.但对于CORS管理还存在以下不足：管理员对注册使用的CORS 用户的管理操作都是直接操作底层的SQL Server 数据库，这样存在安全隐患，并且操作效率很低;不能够提供实时的坐标转换.GNSS基线网平差等功能，使得用户作业进程变慢；没有更充分的开发基于QHCORS的衍生服务⑺，使得QHCORS的服务对象主要是测绘行业，其他行业对QHCORS的应用相对较少⑻•针对上述问题，本文提出了一套全新的CORS服务系统架构，解决了基准站涉密数据安全性以及用户高并发请求的问题，构建了青海省高精度基准服务平台.1平台设计方案1・1平台目标本文构建了一个包含BDS基准站管理服务系统、BDS基准站空间环境监测系统和BDS基准站自动化变形监测系统三个子系统的QHCORS高精度基准服务平台•基准站管理服务系统主要包括对QHCORS运行状态进行实时监控、异常基准站维护、用户分类管理、实时定位及事后定位,空间环境监测系统主要包括实时电离层空间环境产品的生成，及未来数小时内的短临空间环境状况预报等功能，自动化变形监测系统可提供全自动化、全天候、高精度变形监测服务，用户可自主接入基准站和监测站，并对监测站的变形数据进行实时和长时分析，统计监测点位移速率、实时位移以及累计位移等，对可能发生灾害的监测点进行及时预警⑼.本平台提高了QHCORS的运维服务管理水平，进一步完善了之前的系统,推动了QHCORS行业的发展［叭1.2平台架构青海省BDS高精度基准服务平台采用三层B/S架构，基于技术开发系统应用平台，整个系统分为表示层、逻辑层和数据层口口.如图1所示，系统的逻辑结构主要由QHCORS基准站.Pivot服务器和青海省BDS高精度基准服务系统以及各种类型的用户（包括RTK测量用户、实时动态码相位差分技术（RTD）用户以及多终端管理用户等）构成，它们通过有线（以太网）和无线（通信链路）进行实时链接和数据传输.青海映精度图1系统逻辑结构图青海省BDS高精度基准服务系统提供基于VRS技术的CORS运维管理功能，在Pivot服务器与接收机用户/WEB用户之间加入一台服务器,用户可直接与该服务器连接并享受各种服务•其网络拓扑图如图2所示,CORS基准站与服务器之间通过专线网络进行连接，网站服务器和Pivot服务器处于同一局域网内，通过路由器进行数据交换，GIS用户、RTK用户和移动端用户通过无线通讯基站向服务器发送请求，浏览器用户则直接通过以太网向服务器发送请求.CORS基准站图2网络体系结构图第2期李延龙，等：青海省新一代BDS高精度基准服务平台的构建931.3平台安全防护数据中心的数据输入端、涉密计算机内网、差分改正数输出端以及数据播发服务端安全升级改造主要工作分别如下：1）基准站数据输入端安全升级改造，①在基准站专网和涉密计算内网之间（数据输入端）部署单向光闸设备和基准数据格式规约软件，对实时数据流的内容进行规约和审计，实现基准站合规观测数据流，将基准站合规观测数据流、文件单向导入到涉密计算内网进行计算；②对于涉密计算机数据处理需要的精密星历文件和DCB文件等需要通过互联网进行下载，将下载的国际GNSS服务（IGS）数据文件通过防火墙传输至IGS数据导入前置机；③数据解算所需IGS数据文件同样通过基准站专网和涉密计算内网的单向光闸导入涉密计算内网进行数据处理.基准站数据输入端安全升级改造后架构如图3所示.观测数据,,x涉密广域专网刚容单向光闸图3输入端架构图2）涉密计算机内网安全升级改造①在涉密计算机内网和数据播发交换子网（产品播发输出端）之间部署数据产品内容审计软件和单向光闸设备；②基准站观测数据在涉密计算网进行数据处理后，产出格网化差分改正数，经内容审计软件审核后，发送至数据播发交换子网和数据播发服务子网，实现非涉密合规数据产品单向导出到非涉密网.涉密计算机内网安全升级改造后架构如图4所示.计算机服务器涉密计算内网图4内网安全改造架构图服务中间机（标签检测和删除）数据播发交换子网3）差分改正数输出端安全升级改造①数据播发交换子网负责对数据产品再次审核并去除内容审计软件植入的软件标签，数据播发服务子网负责用户交互服务；②数据播发交换子网和数据播发服务子网之间通过防火墙进行安全保护.差分改正数输出端安全升级改造后架构如图5所示.数据播发交换子网数据播发服务子网（互联网）图5输出端改造架构图4）数据播发服务端安全升级改造①数据播发服务端（互联网）设置产品播发服务器，安装专业软件实现用户管理和差分改正数的播发等功能；②流动站用户作业保持原有交互模式不变，即在作业时将其概略位置上传到数据中心，数据中心将差分改正数发送至用户.数据播发服务端安全升级改造后架构如图6所示：最终改造完成的省级数据中心节点主要由基准站专网（非涉密广域专网）、涉密计算内网、数据播发交换子网（非涉密网）、数据播发服务子网（互联网）等组成，以满足安全改造相关要求.94*实时服务数据库第45卷全球定位系统互联网、）认证用户r%数据库图8系统管理模块图图7用户管理模块图系统管理功能模块的程序实现主要由地图服务、天地图API、数据库操作、日志服务、查询等组件组成，如图8所示.地图服务组件采用天地图API组件，实现用户位置在地图底图上的实时位置显示，并具有放大、缩小、漫游及测距功能；数据库操作及查询组件完成对数据库中信息的读写、统计查询，实现用户缴费记录查询、系统查询统计功能；日志服务组件实现对管理员操作信息的记录功能.2.2基准框架维持模块现代坐标框架是动态或者准动态的•从地球动力学的观点来看，地面点坐标因板块运动、地壳形变、潮汐负荷等因素的影响而发生变化，因此对于一个高精度的坐标系必须考虑该坐标系的维持问题，即需按一定的复测策略保证站坐标和速度的不断精化•根据范围、实现及应用的不同，可以把地球参考框架的维持简单地分为全球参考框架维持和区域参考框架维持.利用GNSS技术建立地心坐标参考框架可采取如下基本步骤：1）建立观测台站，进行空间测量•测站的选取可参照ITRF参考站标准.一般而言，高精度的测站位置仅需短期观测即可得到，但测站速度必须累计至少一年的观测资料；2）根据协议约定，按照参考框架的基准定义采用国际推荐的模型参数、常数、对观测数据进行处理，解算测站坐标及EOP参数；3）建立测站坐标及EOP参数序列，获得各种技术的周解SINEX文件，实施技术内组合得到每种技术的长期解；4）检验并置站间局部联系的可用性及准确性，联合不同技术的长期解进行技术间组合，获得技术间组合的长期解,从而确定参考框架.2.3坐标转换模块由于目前正处于CGCS2000坐标系过渡期数据播发服务子网（互联网）图6数据播发服务端安全升级改造架构图2平台主要功能设计与实现本平台的实现主要利用和AJAX （Asynchronous JavaScript and XML）技术，在界面设计上遵循了简单明了原则、方便使用原则、用户导向原则.2.1管理服务模块用户管理功能模块主要由用户注册、权限管理、计费管理、报表输出、轨迹显示等组件组成口灯，如图7所示•用户注册组件实现WEB用户的注册功能;权限管理实现WEB用户的权限分配功能；计费管理组件完成对用户费用的管理，并对用户的单位账户进行监控;报表输出组件实现用户信息的查询报表输出功能;轨迹显示组件实现对用户实时位置的显示功能，并对用户作业区域是否合法进行监控.用瞬谿账户管理管理用户信息用户位置用户区域/査询轨迹监控计费管理RTK用户Web用户管理mi妥鹭器系豔心跟…畑W 二路"第2期李延龙，等：青海省新一代BDS高精度基准服务平台的构建95间，许多测绘成果都需要从以前的参心坐标系下转换到目前的地心坐标系下，本系统基于此设计了一套坐标转换模块,提供丰富的坐标转换服务.将基于CGCS2000坐标系平面坐标成果夕）2000,根据已有的转换参数，经平面四参数转换模型转换后得到基于CGCS2000椭球的独立坐标系（力9y）dl._x2_——"x0_+(l+m)"cos a sin a~__sin a cos a_式中：jcO.yO为平移参数,单位为m；cz为旋转参数，单位为s；m为尺度参数，单位为ppm（即ICT6）；允1,夕1为源坐标系下的平面直角坐标，单位为m；x29^2为转换后目的坐标系下的平面直角坐标，单位为m.将CGCS2000坐标系空间直角坐标成果（X, Y,Z）2°oo，根据已有的七参数经空间七参数转换模型转换后得到1980西安空间直角坐标（X,Y, Z）8。

北斗一号卫星导航系统定位算法及精度分析3赵树强,许爱华,张荣之,郭小红(西安卫星测控中心,陕西西安710043)摘要:针对我国建立的北斗一号导航定位系统,介绍了该系统的定位原理,给出了基于北斗双星和三星定位算法的模型,进行了实测数据的解算,分析了星历误差、信号传播误差和接收机钟差等误差对定位精度的影响,计算结果表明该算法简单、实用,可满足中高精度的导航定位用户需求,对二代导航系统定位数据处理和精度分析具有参考价值。

统系统,是我国自行研制、(RDSS ,Radio Determination Satellite Service) , 能为用户提供快速定位、简单数字报文通信及高精度授时服务的全天候、区域性的卫星导航定位系统。

在2000年10月31日和12月21日发射了两颗“北斗导航试验卫星”,具备了双星定位的功能。

关键词:北斗一号卫星;定位算法;定位误差;精度分析北斗一号卫星导航定位系统又称为双星定位建立的一种区域性定位系中图分类号: P207文献标识码:A文章编号:1008 -9268 (2008) 01 -0020 -051.引言是待测站。

但是,地球表面不是一个规则椭球面,即用户一般不在参考椭球面上,要唯一确定待测站“北斗一号”卫星导航定位系统是有源的,需要和“北斗”定位总站即中心站建立联系才能定位,因此存在着系统用户数量易饱和以及定位速度慢等方面的缺点。

2003年5月25日我国将第三颗“北斗一号”备份卫星送入太空,这使得我国“北斗一号”系统具备了无源定位的功能。

针对北斗双星有源定位和三星无源定位的算法和定位精度进行研究。

2.北斗一号卫星导航系统定位原理3.1双星定位原理以两颗卫星为球心,以卫星到待测站的距离为半径分别作两个球。

因为两颗卫星在轨道上的弧度距离为60°,即两颗卫星的直线距离约为42000km之间,这一直线距离小于卫星到观测站的两个距离之和(约为72000km) ,所以两个大球必定相交。