稠林矶GPS北斗差分信标台定位精度测试文献综述

文献综述（或调研报告）：

北斗卫星导航系统（BDS）是我国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo 系统并称全球四大卫星导航系统。按照“北斗”三步走发展规划，覆盖亚太地区的“北斗”区域卫星导航系统已于2012 年12 月27 日建成并投入正式运营。向区域用户提供导航、定位、授时以及短报文通信服务。系统定位精度10m，单向授时精度10ns。当前，美国的GPS 系统依然是国际海事领域卫星导航的主要系统，广泛应用于海事领域各个方面。1994年国际航标协会（IALA）发布了《关于差分全球导航卫星系统规划的通函》，交通运输部海事局据此制定了中国沿海无线电指向标-差分全球定位系统（RBN-DGPS）规划， 并从1996 年开始， 分三期建设我国沿海RBN-DGPS 系统。截至2012 年， 全国已建成RBNDGPS台站23 座， 基本覆盖了中国沿海地区。RBNDGPS系统采用伪距差分改正技术， 不仅能提高GPS的定位精度，还能提高GPS 系统的完好性、可用性和连续性， 推动了GPS 系统在海事航运领域的应用，并应用于海洋测绘、航道测量、航道疏浚、航标定位、海上石油勘探、海洋资源调查、救助打捞及其他海上作业。

在我国北斗卫星导航系统大力建设的同时， 交通运输部海事局也在积极推动北斗卫星导航系统在海事领域的应用。2012年11月26日至30 日，国际海事组织（IMO）第91 届海上安全技术委员会（MSC91）会上，中国代表团向大会提交的《关于北斗应用于国际海事领域》提案得到通过，标志着北斗卫星进入国际海事领域应用的标准工作进入国际海事组织正式程序。这为北斗卫星导航系统在海事领域的推广应用迈出了重要的一步。

通过对现有的RBN-DGPS 系统进行改造， 建设RBN-DGNSS 系统。使系统兼容GPS和BDS，既为GPS用户服务，又为BDS 用户服务。提高系统的定位精度、完好性、可用性和连续性。为北斗卫星导航系统在海事领域的推广应用提供基础设施的保障， 对北斗卫星导航系统的推广应用具有重要意义。

（2）信标台建设情况：

根据中国沿海RBN-DGPS总体布局规划，统筹考虑我国航行水域现状，并结合周边国家和地区的情况，海事局分三期在我国沿海地区建设了20座RBN-DGPS台站，按规定信号覆盖（或者重复覆盖）整个沿海水域或者陆域。一期台站包括大三山、秦皇岛、北塘、王家麦、大戢山和抱虎角，共6座，已在1996年改造建成。二期台站包括燕尾港、石塘、镇海角、鹿屿、三灶、硇洲岛和三亚，共7座，已于1998年下半年陆续完成。三期台站包括老铁山、成山角、蒿枝港、定海、天达山、防城和杨浦，共7座,2000年底前正式对外开放。目前我国RBN-DGPS台站分布见图1-1。

现状：信标台可用于精确林业GPS信标差分定位精度分析。1.在林间定位测量中，林间某点的重复定位精度要求高。2，在精确林业作业过程中，基于不同时空的差异进行逐点作业，因此要求GPS进行定位时精准度较高。3，GPS信标差分实验系统的静态符合度和动态符合度符合精确林业的亚米级精度要求。

信标差分RBN DGPS技术在海洋测绘中的应用 ：信标差分RBN DGPS定位是利用信标台站和流动站两台GPS接受仪同时测量来自相同GPS卫星的导航定位信号，用以确定用户的精确位置。信标台发送的改正信息是伪距差分方式基本原理是信标台上的接收机根据已知坐标和接收的星历，解算出站星间的距离，与含有误差的观测值进行比较，利用滤波器将此差值滤波并求出偏差，然后将卫星所有误差传播给用户，利用改正后的伪距求出本身位置。可进行水下地形测量，海上施工船定位，海域使用测量。影响精度主要因素有：卫星星历误差、电离层延迟、对流层延迟、多路径传播、和接收机钟与卫星钟误差。

四、方案（设计方案、或研究方案、研制方案）论证：

设计要求：

1、掌握GNSS多系统定位的基本原理；可上网或书籍查询有关资料具体见下文

2、掌握相位平滑伪距差分定位的基本原理和定位解算流程；利用以前学过的知识，对比最新型计算解析公式。

3、掌握C 的使用方法、掌握GPS/北斗二代相位平滑伪距差分定位解算软件；利用C语言进行编程，另外寻找不同公司的结算软件如：南方测绘软件等。

4、利用编制的软件和稠林矶差分台实则数据分别解算GPS单频差分和GPS/北斗二代双频差分的定位结果，并进行分析比较。

研究方案：

1. 广泛收集国内外现有的相关资料；包括GPS / 北斗卫星信息，和信标台建设情况，运行原理，精度测试等。
2. 掌握GNSS多系统相位平滑伪距差分定位的基本原理；
3. 设计出合理C 的软件编制方案并认真编制基于GPS载波相位平滑伪距差分定位解算软件；需要参考其他软件自行编写
4. 需用误差统计理论得到定位精度指标并用MATLABAL绘制相应图表。由于没用过MATLABAL需要自己学习。

参考文献

[1] 高成发,胡伍生.卫星导航定位原理与应用[M]. 北京：人民交通出版社，2011

[2] IGS Center Bureau website: http://igscb.jpl.nasa.gov/

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[4] 陈小明．高精度GPS 动态定位的理论与实践. 武汉大学博士学位论文，1997

[5] Journal of Global Positioning Systems, 2014全年

[6] Journal of GPS Solution 2014全年

[7] Dmitry Kozlov and Miehael Thaehenko.Centimeter-levcl real-time kinematic Position with GPS GLONASS C/A Reeeivers.

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[9] 张? 静. 自建基准站进行GPS 伪距差分定位的试验研究. 船舶工程,2003 (25).4