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北斗卫星导航系统的精密定轨与定位研究摘要：在卫星数量有限的情况下，获取导航卫星的精确轨道和时钟差是提高卫星导航系统精确定位服务能力的关键。
多模块数据融合是确定新卫星导航系统精确轨道和时钟差参数的有效方法，可以充分利用现有导航系统的精确时空基准。
关键词：北斗卫星导航系统；PANDA；精密定轨；北斗差分；为了实现北斗系统的高精度应用，需要获取卫星精密轨道和卫星精密时钟差产品。
针对北斗卫星精密定轨和精密钟差的确定，研究了定轨中各种摄动误差修正方法，以提高定轨精度，并进一步分析了北斗精密定位的能力。
实验结果对现阶段北斗导航卫星系统的服务能力具有一定的参考价值。
一、北斗卫星精密定轨和精密单点定位北斗/GPS双模观测数据。
跟踪站网络将同时观测两个不同系统的北斗/GPS观测。
因此，将充分利用GPS数据对地面站进行精确定位和时间同步，进而对北斗卫星进行精确定轨。
北斗卫星的精确定轨策略如下：首先，计算地面站的坐标、钟差和天顶对流层延迟ZTD参数；第二步是固定地面接收机的时钟差和ZTD参数，同时求解6颗北斗卫星的初始位置、卫星时钟差和9个光压力参数。
另外，投注跟踪网络接收机同时接收GPS和北斗卫星信号，导致接收机在接收两种不同系统的信号时出现时间偏差。
由于接收机时钟差是通过GPS卫星观测来计算的，确定接收机时钟差后计算北斗卫星轨道需要估算各站的卫星系统时间偏差。
处理 2013年8月1日至8月10日，（年积日244到253 d）的实测数据，以三天的测量数据的计算段北斗卫星精密轨道确定和计算段首尾重叠部分（24小时）轨道不同形式1周轨道差值（年积日245到251 h），北斗系统工作时卫星（C01、C04 C06C07和C08）重叠不同统计准确性如图1和图2所示。
图1北斗卫星径向重叠精度图1给出了各重叠弧下工作卫星的径向重叠精度，从图中可以看出径向重叠精度可达10 cm量级，与当前伽利略试验卫星的重叠弧精度基本一致。
IGSO卫星（C06、C07、C08）高于GEO卫星（C01、C04），这主要是由GEO卫星的静止几何特性造成的。
GPS静态控制测量精度于全站仪控制测量精度对比摘要：GPS静态测量具有全天候、远距离、长时间观测、两点间不需要通视等优点,而全站仪测量技术在作业时受到距离较近、两点间通视限制,灵活性较差。
本文分别就GPS静态控制测量精度和全站仪控制测量精度及原理进行分析、精度对比，选择最优的作业方案。
关键词：GPS静态控制测量；全站仪控制测量；精度对比引言测绘科学的迅速发展和测绘技术的日新月异，要求现代测绘科技和应用仪器必须与之相适应,因此,有许多新型仪器被应用到测量工作中。
一、GPS和地面全站仪测量数据的应用（一）、GPS测量技术在测量领域的应用GPS，即授时、测距导航系统全球定位系统,自1994年投入使用以来,在众多领域得到了广泛的使用。
GPS因其具有全天候、高精度、快速实时定位,两点间不需要通视,能够得到三维坐标等优点,很快得到了测绘人的青睐,被广泛运用于各种测量项目中。
随着GPS技术的发展,其定位精度和可靠性得到很好的提高。
目前其精密单点定位最高可达到毫米级别。
除了GPS外,卫星定位导航系统还有俄罗斯的GLONASS、欧盟的GALILEO和我国的北斗卫星导航系统。
随着这些系统的投入使用和不断发展,未来空间定位导航变得更加的方便、可靠,覆盖到更广阔全球范围。
GPS定位技术,已成为大地测量和工程测量的一种重要技术手段。
在GPS的RTK和虚拟参考站CORS系统中,为快速测量提供了有力的工具。
在工程测量上,可运用GPS建立高精度的GPS控制网。
建立GPS控制网主要有几种形式:运用GPS建立新的控制网,利用地方参考坐标系的已知点和已知方位作为基准数据；对原有网,通过联测的方式,进行加密。
如城市和地方扩大控制网；将原有不同坐标系统的网,统一连接起来,将不同坐标系统下的边角网统一到统一坐标系统下。
（二）、全站仪测量技术在测量领域的应用全站仪,即全站仪电子速测仪,是集测距、测角为一体的高精度测量仪器。
最初的全站仪是光学经纬仪和光电测距仪的组合,随着电子测距技术、计算机技术、通信技术、激光技术等先进技术的发展和应用,全站仪变得越来越先进,功能越来越全面。
北斗卫星导航系统定位精度研究摘要：北斗卫星定位系统的建设，对生产生活以及国家安全等方面有着重要的意义。
卫星导航系统的基本功能之一是实现对用户的定位，并尽量减少定位误差。
鉴于此，文章对北斗卫星导航系统的定位原理及精度控制进行了研究，以供参考。
关键词：北斗卫星；定位系统；精度控制1卫星定位原理我国建设的“北斗一代”和“北斗二代”全球卫星导航系统的基本定位原理均采用了伪距定位的思想。
伪距定位的基本原理是根据GNSS接收机接收到同步卫星发送的卫星信息之后，进行时间对标。
然后解算卫星伪距并利用空间几何距离交会，实现对接收机的定位。
由于卫星信号是以电磁波形式传播的，其传播速度为光速。
无线电磁波由卫星发射，通过大气层中的电离层和对流层时会受到空间电场长的干扰，因此测量距离s和实际卫星距离s′之间存在测量误差。
此情况下，测量距离即被称之为伪距。
测量距离是通过测量北斗卫星导航系统发射的测距信号到达地面用户接收机的时间，来计算得到用户和卫星之间的距离。
即：s=Δt∗c （1）式中，Δt是测距信号的传播时间；c是北斗卫星导航系统的信号传播速度，即光速c=2.998×108m/s。
由式（1）得到的测量伪距和卫星与用户之间的真实距离可以用下式来表示：伪距值与实际几何距离之间的关系可以用下式来表示：s=s′+δs1+δs2+δt1∗c-δt2∗c（2）式中，δs1和δs2表示卫星测量电磁波信号通过大气对流层和电离层收到干扰而引起的修误差项；δt1是用户接收机时钟的偏差；δt2是北斗卫星导航系统的时钟偏差。
为了对用户接收机的位置进行解算，北斗卫星系统的时钟差通常通过导航数据进行修正。
其中，修正参数记为δt，则有：δt=δt1-δt2（3）通过使用误差模型的修正可避免由于电磁波信号通过大气电离层和对流层对传输信号带来的干扰，结合上述内容将伪距的总误差记为e，则式（2）可以改写为：s=s′+δt∗c+e（4）通过对式（4）的求解，即可精确获得用户的位置。
用静态GPS进行控制测量的精度分析摘要：本文简述了全球定位系统（gps）的结构特点、测量原理及应用，对影响静态gps进行控制测量方面精度因素进行了分析，并提出了一些合理的建议，以供参考。
关键词：静态gps;控制测量；精度分析１引言gps即全球卫星定位系统的英文缩写，该系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统。
gps，开始时只用于军事目的，其主要目的是为海、空、陆三大领域提供全天候、实时和全球性的导航服务，还具备良好的抗干扰性和保密性。
因此，gps技术在工程测量、军事、通信、海洋测量等测绘领域展开研究及得到了广泛应用及研究［１］。
２静态gps的概况2.1 静态gps构成特点及其原理gps包括三大部分：空间gps卫星星座、地面监控系统、用户gps信号接收机。
（1）用户gps信号接收机，接收机机内软件、硬件以及gps 数据的后处理软件包构成完整的gps 用户设备。
gps 接收机的结构分为天线单元和接收单元两部分。
接收机一般采用机内和机外两种直流电源。
设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观测。
其主要特点是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，同时跟踪这些卫星的运行状况。
当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的距离变化率，据此就可解出卫星轨道参数等数据。
利用这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经度、纬度、高度等信息。
（2）gps地面监控站地面控制系统由主控制站、监测站、地面天线所组成。
地面控制站负责收集由卫星传回的信息，并计算相对距离、卫星星历、大气校正等数据。
（3）gps的空间部分是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，即24颗工作卫星组成，它均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4 颗) ，轨道倾角为55°。
此外还有3 颗有源备份卫星在轨道运行。
卫星的分布使得在全球任何时间、任何地方都可观测到4 颗以上的卫星，并能在卫星中预存导航信息。
第!"卷第#期#$%"年&月大地测量与地球动力学'()*+,-(./0(1023,+1/0(13+,45627(-8!"9(8#:;*8!#$%"收稿日期"#$%&<$!<#=项目来源"国家自然科学基金#&%!$&$$>$%中央级科研院所基本科研业务费#?@#$%!#>%!!$&第一作者简介"张彩红!助理研究员!主要从事/9@@高精度数据处理研究!A <4,5-"2B 0--,'C 6D !%>!86(4&!"#"%$8%&$E "(F 8F G G8#$%"8$#8$$%文章编号"%>E %<"H &###$%"$$#<$%=!<$!$%&'%(%软件评估北斗静态定位精度张彩红%!#!谭!凯%!杨少敏%%!中国地震局地震研究所#地震大地测量重点实验室$!武汉市洪山侧路&$号!&!$$E %#!武汉大学测绘学院!武汉市珞喻路%#H 号!&!$$E H 摘!要"对I 0*+020软件进行二次开发以解算北斗观测数据&分别采用精密单点定位和相对定位模式!对分布在全球的%!个北斗观测站#$%!<$E <#!"#H 观测数据进行单独的北斗和/J @定位解算&结果表明!二者的精密单点定位精度存在64级差异!相对定位精度存在44级差异&关键词"I 0*+020%北斗%/J @%静态定位中图分类号"J ##=文献标识码":!!北斗导航系统#I K @$目前已发射%"颗卫星!分别是"颗中地球轨道卫星#L A M $)"颗倾斜地球同步轨道卫星#/@M $和"颗地球静止轨道卫星#/A M $*%<!+&所有I K @卫星均采用三频信号!!%N %">%8$H =LO C !接近/J @"%%!!N%#>=8"#LO C !与伽利略#>接近%!#N%#$E 8%&LO C!与伽利略#"P 相同*&+&为评估I K @在全球的定位精度!本文对I 0*+020软件*"+进行二次开发!在不考虑天线相位中心改正的前提下!比较I K @与/J @的J J J 和相对定位精度的差异&)!$%&'%(%二次开发I 0*+020软件是瑞士伯尔尼大学开发的高精度事后数据处理软件&软件具有精密单点定位和相对定位两种定位模式!目前只能处理/J @和/Q M 9:@@数据&本文在I 0*+020基础上进行二次开发!使之能够处理I K @和/J @(I K @数据&修改的主程序及流程见图%&具体操作如下&%$I K 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2020.02科学技术创新许多物料厂普遍存在物料成堆存放，货车进出料场采用刷卡有一定监管过程，铲车向货车堆货缺乏监管，造成货车与铲车司机串通对物料厂造成巨大损失，物料厂24小时作业，采用人工监管手段需耗费大量人力，采用定位方式识别记录铲车的位移，可以把控物料的管理。
技术的关键是定位方式，目前市面上通用定位技术有卫星定位，WiFi 定位等，卫星定位应用最普遍，GPS 对民用领域限制，精度仅达到10m 左右，北斗定位系统可达到2.5m 的精度，配合地面基站增强定位，选用北斗可以很好的监测铲车轨迹。
1卫星定位导航原理卫星定位采用无线电测距方式，光速量级很大需要测得时延精确，卫星原子钟误差可达到每2000万光年1秒，但原子钟价格昂贵，一般用户采用石英晶振，但误差比原子钟大1万倍。
定位要指导用户经纬度与时钟，每颗卫星可测一次距离，需同时收到四颗卫星发射信号。
卫星原子钟每日通过地面校准，传播时延收到天气等多种因素影响[1]。
采用单纯卫星定位精度只能到米级，卫星定位收到多种因素影响产生误差，卫星轨道误差的影响对定位精度影响最大。
可采用差分定位技术，在已知精确坐标点建立地面观测基站，通过卫星坐标得到坐标数据，与已知数据插值作修正值发送终端用户，可通过修正值修正自身位置信息，使精度达到亚米级。
铲车轨迹识别系统框架RTK 差分定位技术得到广泛应用，RTK 是实时动态差分测量技术，可以测得观测站指定坐标系中三维定位结果，最早应用于GPS 高精度定位，在北斗高精度定位中得到快速推广。
基准站将测得载波相位值通过广播发送终端用户，采用动态差分算法求得与基准站相对位置，根据坐标值求得用户瞬时坐标位置，可以通过无线电台进行数据的广播。
RTK 技术的优点是误差可达厘米级，具有超高的作业效率，采用RTK 技术可达到全天候测量，其缺点是受电离层影响，卫星状况限制，基站覆盖范围受到无线通信距离影响。
实际工作中要对使用仪器设备有充分的了解，合理规划作业流程。
北斗卫星导航系统定位精度分析摘要：随着北斗卫星导航系统的应用和普及，定位也将会引入更多的先进技术，比如BP神经网络、深度学习等，分析定位过程中存在的误差及影响因素，进一步降低动态定位误差，提高动态定位性能。
基于此，本文对北斗卫星导航系统定位精度进行了分析。
关键词：北斗；卫星轨道；原子钟；电离层；多路径；差分引言卫星定位在国防建设、森林防火、抗震救灾、海洋渔业、交通、水利等行业发挥了重要作用。
在卫星定位系统中GPS的应用最广，与其相比北斗卫星导航系统在市场占有率与服务体验上还有一定差距。
但作为国家十三五规划重点推进项目，北斗系统的广泛应用，有利于我国摆脱对GPS的过度依赖，消除国家战略安全的潜在威胁。
为了增加科研人员以及普通用户对北斗系统的了解，加快北斗系统的推广，对北斗定位系统定位精度的研究是很有必要的。
1.北斗定位系统的定位精度1.1卫星轨道影响卫星轨道参数作为求解方程中的已知量，是求解位置的基础。
卫星轨道信息是包含在卫星历书内的，历书的精度决定了定位的精度，通过对历书的生成与更新的研究，发现历书的精度与摄动力模型有关。
卫星是绕地飞行物，万有引力是其维持在运行轨道面的力学基础，由于地球质量分布不均匀，或者是其他星体、潮汐等引起的引力变化，以及大气阻力与太阳光压的影响，卫星偏离了原定轨道，从而造成导航电文内包含的历书信息与卫星实际轨道不符。
这些摄动力对卫星轨道偏离的影响，需要建立相应的摄动力模型来预报轨道变化，修正历书减小误差。
北斗定位系统采用了三种轨道面，包括中轨道，倾斜地球同步轨道以及地球同步轨道，需要建立三种摄动力模型用来预测并纠正卫星轨道。
GPS系统只有中轨道卫星，并且摄动力模型已经经过三十多年的完善，北斗卫星观测数据积累不足，且摄动力模型参考GPS模型，摄动力模型与光压模型还不能满足定位精度对摄动力模型的要求，依据北斗系统的三轨道面的摄动力模型仍然是研究的重点。
卫星轨道变动的动力来自于摄动力与发动机，其中摄动力是带来误差的外力。
