多站时差频差高精度定位技术

(精密单点定位)

简介 精密单点定位--precise point positioning（PPP） 所谓的精密单点定位指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据; 同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数; 用户利用单台GPS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度, 进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位, 精密单点定位技术 是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。 编辑本段精密单点定位基本原理 GPS 精密单点定位一般采用单台双频GPS 接收机, 利用IGS 提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值进行的高精度定位。所解算出来的坐标和使用的IGS 精密星历的坐标框架即ITRF 框架系列一致, 而不是常用的WGS- 84 坐标系统下的坐标,因此IGS 精密星历与GPS 广播星历所对应的参考框架不同。 编辑本段密单点定位的主要误差及其改正模型 在精密单点定位中, 影响其定位结果的主要的误差包括:与卫星有关的误差(卫星钟差、卫星轨道误差、相对论效应);与接收机和测站有关的误差(接收机钟差、接收机天线相位误差、地球潮汐、地球自转等);与信号传播有关的误差(对流层延迟误差、电离层延迟误差和多路径效应)。由于精密单点定位没有使用双差分观测值, 所有很多的误差没有消除或削弱,所以必须组成各项误差估计方程来消除粗差。有两种方法来解决:a.对于可以精确模型化的误差,采用模型改正。b.对于不可以精确模型化的误差,加入参数估计或者使用组合观测值。如双频观测值组合,消除电离层延迟;不同类型观测值的组合,不但消除电离层延迟,也消除了卫星钟差、接收机钟差;不同类型的单频观测值之间的线性组合消除了伪距测量的噪声,当然观测时间要足够的长,才能保证精度。 什么是PPP（精密单点定位）？ (2009-08-02 13:58:03) GPS从投入使用以来，其相对定位的定位方式发展得很快，从最先的码相对定位到现在的RTK，使GPS的定位精度不断升高。而绝对定位即单点定位发展得相对缓慢，传统的GPS 单点定位是利用测码伪距观测值以及由广播星历所提供的卫星轨道参数和卫星钟改正数进行的。其优点是数据采集和数据处理较为方便、自由、简单, 用户在任一时刻只需用一台GPS 接收机就能获得WGS284 坐标系中的三维坐标。但由于伪距观测值的精度一般为数分米至数米;用广播星历所求得的卫星位置的误差可达数米至数十米, 卫星钟改正数的误差为±20

总结高精度定位难点与解决办法

安全是企业生存发展的首要基础。在电力、化工等大型复杂作业环境中，现场设备多，作业过程多变，对现场人员的安全防护管理更是重中之重的首要任务。 人员的位置管控是安全管理的主要因素。必须严格管理作业人员按照安全规定的位置和路线进行作业，危急情况下更需要准确获知人员的实时位置，以便及时准确施救。 但是，在这些场合，受现场环境的限制，通用的室外GPS定位或普通的室内定位技术很难达到预期的精度和要求，迫切需要研制特定的定位设备和系统，实现作业人员的实时定位和追踪管理，保障作业安全。 技术难点 1、电厂、化工厂厂区建筑物复杂，大型设备多，建筑物的遮挡、金属电磁干扰反射等因素使得常见的技术方案难以实现精准定位。 2、作业人员活动的随机性高，包括室内、室外、管廊等位置，无法采取路径吸附等位置纠正算法。 3、人员的活动状态、姿态等安全信息也需要感知。 4、对设备的防爆性、携带和使用的方便性、待机时间等要求高。 人员定位解决方案 针对电厂、化工厂的定位需求，云酷科技采用UWB精准定位、激励器存在性检测定位、车辆采用GPS定位技术相结合的定位方案。 整体定位方案运用业内领先的TOA算法，同时结合定位大数据分析，解决了传统定位模式抗干扰能力差、定位准确度低、安装布线困难、成本费用高等问题；针对不同区域提供不同定位解决方式，达到定位精准度适宜，投入性价比高的建设目标。同时考虑到不同电厂的业务需求不同，系统拥有两票管理、缺陷/隐患管理、到岗到位管理、外委管理、工器具管理、车辆管理、手机APP等多种功能模块。支持电子围栏、人脸识别、视频监控联动、智能门禁

联查、各类报警预警等功能。 该方案可帮助中电厂厂区实现现场操作的更加规范化、协同化、科学化和智能化，人员安全监控和管理变得更加主动、及时和准确，大大提升企业精细化管理水平和企业人员安全，成功搭建事前预防、事中及早发现、事后可追溯的安全防范机制，成为智慧电厂的代表性项目之一。

GPS单点定位精度分析

GPS单点定位精度分析 摘要：GPS单点定位因其体积小灵敏度高等优势在旅游、测绘等众多领域得到了广泛的应用，但测量精度低是其进一步推广的瓶颈。本文对GPS单点定位时，误差经过多长时间才会稳定在一个较小的范围内进行了研究。 关键词：GPS单点定位；手持GPS接收机；等精度观测值的最或然值人们在GPS应用过程中，一般都会采用相对定位的作业方式，以便于通过组差消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差以及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性比较强的误差影响，以达到提高精度的目的。这种作业方式不需要考虑复杂的误差模型，具有定位精度高、解算模型简单等优势，但也有不足之处，比如作业时必须有两台以上的接收机，其中至少需要一台放在已知站点上观测，这样就影响了作业效率，增加了作业的成本。除此之外，随着距离的增加，电离层延迟、对流层延迟等误差相关性减弱，这样只有延长观测的时间，才能达到预期的效果和精度。因此，许多研究人员已经开始对单点定位进行研究。 1数据采集 本次实验所采用的工具为GARMINlegend传奇手持GPS接收机。选择四周空旷，易于接收GPS的信号的实验场地，可以减少多路径误差的影响。 本次实验的时间选在5月11日、5月13日、5月15日、5月17日、5月19日这5天下午15：00-16：00，实验日期的天气都是晴天少云，有助于提高GPS定位的精度。特征点选取后，在五天内利用手持GPS接收机，每天下午15：00-16：00对特征点进行1小时的连续观测。 2数据处理 由于条件的限制，没能得到特征点的真实坐标，由此只能用数学方法以求出特征点的平均坐标，这里使用最或然值法求特征点的坐标，即把手持GPS 接收机测得的特征点的坐标依次记录，并算出特征点的这些测量结果的经度最或然值、纬度最或然值和海拔高度最或然值。 为更好的提高GPS单点定位的精度，可以采取外部数据的处理方法即定位数据后处理的方法来提高手持GPS的定位精度。手持GPS接收机定位时，每输出一次定位数据仅需一秒钟，因此在持续的连续测量时，就可以测得大量的GPS 定位数据，定位数据后处理正是依据大量的测量数据，利用数学方法对这些测量数据进行处理，用以提高GPS 的定位精度。我们采用的最或然值法是一种简便可行的方法。 （1）出N、E、H的坐标值随测量时间的变化图。由于数据变化都在后两位数，为了数据处理简便我们支取后两位数进行处理，最后再加上前面的数据(如N37°23.280′、E117°58.966′我们分别只取了80和66)。利用Excel将数据依测量

无源雷达时差定位方法研究

第１１卷第４期重庆科技学院学报（自然科学版）２００９年８月 无源雷达时差定位方法研究 曾毅 （重庆大学，重庆４０００３０） 摘要：用民用蜂窝基站发出的信号作为信源，对目标所反射的蜂窝信号进行接收处理，利用到达时间差定位方法，可以实现对目标的定位。基于蜂窝通信系统的无源雷达尤其适合探测超低空飞行目标，克服了传统雷达存在超低空探测“盲区”的缺陷，具有优良的远程预警能力。 关键词：无源雷达；到达时间差；定位 中图分类号：ＴＮ９７１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—１９８０（２００９）０４－０１４０－０３ 现代高科技战争中电子干扰日益复杂，雷达的 抗干扰、抗低空突防、抗反辐射导弹和抗隐身（简称 “四抗”）能力是研制新体制雷达的重要目标。传统的 有源雷达通过自身定向辐射出的电磁波照射目标． 然后接收回波来实现对目标的跟踪和定位。有源雷 达发射的电磁波一旦被敌方发现和定位。就会暴露 自己而遭到敌方摧毁。无源雷达自身不辐射电磁波。 它是通过天线接收来自目标辐射源的卣射波和外部 辐射源辐照目标后形成的反射波或散射波携带的信 息（包括多普勒频移、多站接收信号的时间差和到达角等）完成目标的定位和跟踪，有低截获概率特性。 国外很早就启动了无源雷达研究工作，在专用无源雷达的研究和装备方面．很多国家已经研究和部署了用于实战的无源雷达系统。目前技术成熟且用于部队装备的有俄罗斯的“ＭＣ５—９０系统”。捷克的“塔玛拉”（ＴＡＭＡＮＡ）系统和“ＶＥＲＡ—Ｅ”系统。以色列的“ＥＬ，Ｌ＿８３８８”对空早期预警系统等。 我国在２０世纪８０年代初才开始进行无源雷达的理论研究。 １系统结构 利用时差定位的无源雷达系统由蜂窝基站和无源蜂窝雷达两部分组成，系统结构如图ｌ所示。１．１蜂窝基站 负责发射进行探测所需要的电磁波信号。蜂窝基站一般处于固定位置。特殊情况下也可采用应急措施实现蜂窝基站的机动。 图１无源雷达系统组成 １．２无源蜂窝雷达 无源蜂窝雷达负责接收超低空飞行物反射回来的电磁波信号。获取定位算法所需要的ＴＯＡ／＇Ｉ’ＤＯＡ值．是系统进行探测和定位的执行单元。蜂窝雷达在接收信号时采用智能天线技术，并具有可调节的动态范围和多通道接收能力。无源蜂窝雷达的工作过程可分为四步：（１）超低空飞行物进入蜂窝雷达系统的探测区域；（２）多个蜂窝基站发出的电磁波信号到达超低空飞行物后被反射回来；（３）多个蜂窝雷达接收反射信号．检测反射信号的ＴＯＡ值，获取定位所需数据：（４）蜂窝雷达所获取的检测数据通过地面网络传送至远处的网关，网关通过运行匹配识别算法和定位算法．得到超低空飞行物的方位、方向、飞行轨迹等信息。 ２基于ＴＤＯＡ的定位算法 我们假定有朋个接收机，且和信源同在一个平 收稿日期：２００９—０ｌ—１０ 作者简介：曾毅（１９８０一），男，重庆璧山人，重庆大学通信工程学院在读硕士研究生，研究方向为新体制无源雷达定位方法。 ?１４０?

基于时差和频差的固定多站定位方法及分析

１００１－５０６Ｘ（２０１１）０９－１９５４－０５ 基于时差和频差的固定多站定位方法及分析 郭福成李腾 国防科学技术大学电子科学与工程学院，湖南长沙４１００７３ 摘要：针对利用信号时差和频差信息的固定多站对运动辐射源定位问题，提出了一种基于加权最小二乘的单次定位解算新方法和基于扩展卡尔曼滤波的多次定位跟踪滤波方法。分析了存在时差和频差参数测量误差条件下的单次定位误差克拉美－罗下限几何分布图，并仿真了多次定位条件下的定位性能，将其与仅测时差定位的性能进行了比较。仿真表明，增加频差信息有助于提高对运动辐射源的定位跟踪精度。 无源定位；时差；频差；克拉美－罗下限 ＴＮ９７１Ａ１０．　３９６９／ｊ．　ｉｓｓｎ．　１００１－５０６Ｘ．　２０１１．０９．０８Ｐａｓｓｉｖｅ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　 ＴＤＯＡ　ａｎｄ　ＦＤＯＡ　ｏｆ　ｆｉｘｅｄ　ｓｅｎｓｏｒｓ ＧＵＯ　Ｆｕ－ｃｈｅｎｇＬＩ　Ｔｅｎｇ ２０１０－０４－１９２０１１－０４－１４ 国家自然科学基金（６０７０２０１０）；国防科技重点实验室基金（９１４０Ｃ８６０３０４）资助课题 郭福成（１９７５－），男，副教授，博士，主要研究方向为无源定位、信号处理。Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｆｃｌｙ７５＠ｇｍａｉｌ．　ｃｏｍ 万方数据

（１０）万方数据

（１９）万方数据

（２５）万方数据

＠＠［１］　Ｐｏｉｓｅｌ　Ｒ．　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｗａｒｆａｒｅ　ｔａｒｇｅｔ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ［Ｍ］．　Ｎｏｒ ｗｏｏｄ：　Ａｒｔｅｃｈ　Ｈｏｕｓｅ　Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，２００５． ＠＠［２］孙仲康，周一宇，何黎星．单多基地有源无源定位技术［Ｍ］．北京： 国防工业出版社，１９９６．（Ｓｕｎ　Ｚ　Ｋ，Ｚｈｏｕ　Ｙ　Ｙ，Ｈｅ　Ｌ　Ｘ　．Ｍｏｎｏ／ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｂａｓｅｓ　ａｃｔｉｖｅ　ａｎｄ　ｐａｓｓｉｖｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｍ］．　Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｐｒｅｓｓ，　１９９６．　） ＠＠［３］杨林．无源时差定位及其信号处理研究［Ｄ］．长沙：国防科学技术 大学，１９９８．　（Ｙａｎｇ　Ｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｐａｓｓｉｖｅ　ＴＤＯＡ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　 ａｎｄ　ｉｔｓ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｄ］．　Ｃｈａｎｇｓｈａ：　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　 Ｄｅｆｅｎｓｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　１９９８．　） ＠＠［４］　Ｃｈａｎ　Ｙ　Ｔ，　Ｈｏ　Ｋ　Ｃ．　Ａ　ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｅｓｔｉｍａｔｏｒ　ｆｏｒ　ｈｙｐｅｒ ｂｏｌｉｃ　ｌｏｃａｔｉｏｎ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　ｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，　１９９４，４２ （８）　：１９０５　－　１９１５． ＠＠［５］　Ｈｏ　Ｋ　Ｃ，　Ｃｈａｎ　Ｙ　Ｔ．　Ｇｅｏｌｏｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｋｎｏｗｎ　ａｌｔｉｔｕｄｅ　ｏｂｊｅｃｔ　ｆｒｏｍ　 ＴＤＯＡ　ａｎｄ　ＦＤＯＡ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ［Ｊ］． ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　ｏｎ　Ａｅｒｏ ｓｐａｃｅ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，　１９９７，３３（３）　：７７０　－　７８３． ＠＠［６］　Ｈｏ　Ｋ　Ｃ，　Ｘｕ　Ｗ．　Ａｎ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ａｌｇｅｂｒａｉｃ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｍｏｖｉｎｇ　 ｓｏｕｒｃｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ＴＤＯＡ　ａｎｄ　ＦＤＯＡ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　［Ｊ］． ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　ｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　，２００４，５２（９）　：２４５３　－　２４６３． ＠＠［７］潘琴格，严盟，廖桂生．多站时差和多普勒频差联合定位技术［Ｊ］． 雷达科学与技术，２００５，３（６）：３３２　－　３３５．（Ｐａｎ　Ｑ　Ｇ，Ｙａｎ　Ｍ， Ｌｉａｏ　Ｇ　Ｓ．　ＴＤＯＡ　ａｎｄ　ＦＤＯＡ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｂｙ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｓｔａ ｔｉｏｎｓ［Ｊ］．　Ｒａｄａｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　，２００５，３（６）：３３２－３３５．　） ＠＠［８］　Ｔｏｒｒｉｅｒｉ　Ｄ　Ｊ．　Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｐａｓｓｉｖｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］． ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　ｏｎ　Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｙｓｔｅｍｓ，　１９８４，　２０ （２）　：　１８３　－　１９８． ＠＠［９］　Ｃｈｅｓｔｎｕｔ　Ｐ　Ｃ．　Ｅｍｉｔｔｅｒ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ｕｓｉｎｇ　ＴＤＯＡ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｅｒ ｅｎｔｉａｌ　Ｄｏｐｐｌｅｒ［Ｊ］． ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　ｏｎ　Ａｅｒｏｓｐａｃｅ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　 Ｓｙｓｔｅｍｓ，　１９８２，１８（２）　：　２１４　－　２１８． ＠＠［１０］　Ｓｃｈａｕ　Ｈ，　Ｒｏｂｉｎｓｏｎ　Ａ．　Ｐａｓｓｉｖｅ　ｓｏｕｒｃｅ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　ｉｎｔｅｒ ｓｅｃｔｉｎｇ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｓｕｒｆａｃｅｓ　ｆｒｏｍ　ｔｉｍｅ－ｏｆ－ａｒｒｉｖａｌ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　 Ｔｒａｎｓ．　ｏｎ　Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，　Ｓｐｅｅｃｈ　ａｎｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，　１９８７，３５　（８）　： １２２３　－　１２２５． ＠＠［１１］　Ｓｍｉｔｈ　Ｊ，　Ａｂｅｌ　Ｊ．　Ｃｌｏｓｅｄ－ｆｏｒｍ　ｌｅａｓｔ－ｓｑｕａｒｅｓ　ｓｏｕｒｃｅ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ｅｓｔｉ ｍａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｒａｎｇｅ－ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ． ｏｎ　Ａｃｏｕｓｔｉｃｓ，　Ｓｐｅｅｃｈ　ａｎｄ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，　１９８７，　３５　（１２）　： １６６１　－　１６６９． ＠＠［１２］　Ｈｕａｎｇ　Ｙ，　Ｂｅｎｅｓｔｙ　Ｊ，　Ｅｌｋｏ　Ｇ　Ｗ，　ｅｔ　ａｌ．　Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ　ｐａｓｓｉｖｅ　 ｓｏｕｒｃｅ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ：　ａ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｌｉｎｅａｒ－ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ｌｅａｓｔ－ｓｑｕａｒｅｓ　 ａｐｐｒｏａｃｈ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　ｏｎ　Ｓｐｅｅｃｈ　ａｎｄ　Ａｕｄｉｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ２００１，９（８）　：９４３　－　９５６． ＠＠［１３］　Ｂｅｃｋ　Ａ，　Ｓｔｏｉｃａ　Ｐ，　Ｌｉ　Ｊ．　Ｅｘａｃｔ　ａｎｄ　ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｏｆ　 ｓｏｕｒｃｅ　ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ［Ｊ］．　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　ｏｎ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏ ｃｅｓｓｉｎｇ　，２００８，５６（５）　：　１７７０　－　１７７８． ＠＠［１４］　Ｋａｙ　Ｓ　Ｍ．　Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ　ｏｆ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　ｓｉｇｎａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｍ］／／　Ｅｓｔｉ ｍａｔｉｏｎ　ｔｈｅｏｒｙ．　Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ　Ｃｌｉｆｆｓ，　ＮＪ　：　Ｐｒｅｎｔｉｃｅ－Ｈａｌｌ，　１９９３．万方数据

低成本高精度的定位技术-UWB定位.docx

低成本的高精度定位技术-UWB定位 除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外,人们对室内定位、短距离定位等应用不甚了解。随着各式各样的建筑的建立人们在室内的时间是室外的4倍,室内定位的需求也越来越大。 未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合,实现无缝的、精确的定位。现有的网络技术还不能完全满足这个要求,而UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高等优点,在众多无线定位技术中脱颖而出。 UWB定位实现原理： 超宽带（Ultra Wide-Band,UWB）UWB定位是一种新型的无线通信技术。该技术采用TDOA（到达时间差原理）,利用UWB技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差,从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。 使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信,只需要定位标签只发射或只接收UWB信号,故能做到更高的定位动态和定位容量。 UWB定位特点： 1.定位基站之间使用无线同步,减少施工成本 2.网络简单,部署规划成本极低,自恢复能力强 3.可选多种基站定位方式,定位标签续航时间最短超过一个月。具有电量监测效用,定位基站电量不足时及时提醒充电 4.终端实时显示位置信息,实现导航效用,容量无限大 5.可通过移动通信网络实现远程位置跟踪 6.可应用于复杂的工业现场,以最优性价比实现了较好的效果

UWB定位的应用可以为哪些行业带来改变？ 工业制造： UWB定位系统可以实时记录显示工人位置信息,实现自动考勤,提高员工出勤率；通过跟踪监测人员、物资、设备,来保障物资及工人的安全、减少人工管理成本。 医院、养老院： 老人或病人,由于生活自理能力差,且自我判断和保护能力不足,容易迷失方向,遇到危险时也很难实现自救和求助。 通过UWB定位技术能够有效对老人和医院病人可以实时的跟踪定位,及时处理应急情况,为他们的生命健康安全和日常生活提供有力保障,同时减轻工作人员的压力。 司法监狱： 监狱安全管理一直是备受关注的问题,通过UWB定位技术如何杜绝监狱犯人管理漏洞、降低监管执法风险呢？ 运用UWB定位技术能够很好监管：实时掌握人员的实时位置、人数清点、监狱犯人腕带防拆报警、电子围栏、聚众分析、行动轨迹跟踪、回放、摄像联动警报等,能够很大程度的降低监管执法的风险,防止意外事故的发生。 隧道： 隧道施工过程中作业现场点多面广,安全管控难度大。运用UWB定位可以提供的集风险管控、人员管理、实时显示、应急救援等效用的智慧监

高精度快速定位技术与算法

高精度快速定位技术与算法 RTK (Real Time Kinematic)技术是GPS实时动态定位技术，它将GPS与数传技术相结合，实时解算并进行数据处理，在 1～ 2s 的时间里得到高精度的位置信息。 常规 RTK技术是一种对动态用户进行实时相对定位的技术，该技术也可用于快速静态定位。进行常规RTK工作时，基准站需将自己所获得的载波相位观测值 (最好加上测码伪距观测值)及站坐标，通过数据通信链实时播发给在其周围工作的动态用户。于是这些动态用户就能依据自己获得的相同历元的载波相位观测值 (最好加上测码伪距观测值)和广播星历进行实时相对定位，并进而根据基准站的站坐标求得自己的瞬时位置。为消除卫星钟和接收机钟的钟差，削弱卫星星历误差、电离层延迟误差和对流层延迟误差的影响，在 RTK中通常都采用双差观测值。 RTK技术是建立在流动站与基准站误差强相关这一假设的基础上的。当流动站离基准站较近 (例如不超过 1 0～ 1 5km)时，上述假设一般均能较好地成立，此时利用一个或数个历元的观测资料即可获得厘米级精度的定位结果。然而随着流动站和基准站间间距的增加，误差相关性将变得越来越差。轨道偏差，电离层延迟的残余误差和对流层延迟的残余误差项都将迅速增加。从而导致难以正确确定整周模糊度，无法获得固定解。 这项技术始于2 0世纪 90年代初，极大地拓展了GPS的使用空间，代表着高精度GPS的最高水平。但是RTK技术有着一定局限性，当流动站和基准站间的距离大于 50 km时，常规 RTK的单历元解一般只能达到分米级的精度，使其在应用中受到限制： 1. 用户需要架设本地的参考站 2. 误差随距离增长 3. 误差增长使流动站和参考站距离受到限制 4. 可靠性和可行性随距离降低。 在这种情况下为了获得高精度的定位结果就必须采取一些特殊的方法和措施，于是网络 RTK技术便应运而生了。 VRS(Virtual Reference Station)是虚拟参考站，代表GPS网络 RTK技术。它的出现使一个地区的所有测绘工作成为一个有机的整体，扩展了 RTK的作业范围，使GPS的应用更广泛，精度和可靠性也进一步提高。

北斗高精度定位技术的运用实践研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/5518678027.html, 北斗高精度定位技术的运用实践研究 作者：胡娅莉 来源：《电脑知识与技术》2016年第33期 摘要：现代列车运行系统需要通过实时位置信息定位来实现控制可能，而我国自主研发的北斗卫星系统就能实现针对列车的高精度定位技术，加强列车运行定位结果的可靠性，为列车高速稳定运行提高安全指数。本文主要研究了基于北斗与GPS双模卫星系统的列车高精度定位方法及其相关技术理论实践过程。 关键词：北斗定位；GPS；高精度；双模卫星系统；加权完好算法 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）33-0214-02 北斗卫星导航系统是我国自主研发并独立运行的全球卫星导航系统，它目前已经基本无缝覆盖我国本土及周边地区，在水利防汛、交通运输、森林防火、军事防卫领域都有应用，具有极高的全境范围导航定位可用性。到2020年为止，我国计划建成服务范围覆盖全球的新一代北斗导航系统。 1 关于列车定位 1）列车定位概述 列车定位的精确性与安全可靠性决定了其运行控制系统的稳定，实现了列车的高速运行效率。考虑到现如今铁路环境越来越复杂，针对它的接收卫星数量呈现几何式分布且要求较高，所以应该采用北斗卫星系统配合GPS实现双模双点定位来满足列车轨道占用识别高精度需求。从技术角度讲，两大系统都属于码分多址，都能独立应用，二者相结合在定位精度与完备性方面表现更好，所以文中会给出基于两大系统的双模卫星高精度单点定位算法，增加系统接收可见卫星数量，并改善它们的几何分布。同时也要采用加权自主完好性监测功能来剔除可能存在的故障卫星，进一步提升列车定位的精度与可靠性。 2）北斗与GPS双模卫星系统的定位方式分析 目前在我国，针对列车的北斗卫星设置分布还偏少，所以在观测条件较差的环境中定位列车还存在很大局限性，因此本文选择北斗卫星配合基于原始观测数据的GPS系统，实现双模卫星高精度单点定位目的。从技术层面来看，北斗卫星与GPS观测数据系统在双模组合定位过程中会统一坐标及时间系统，同时考量两定位系统的卫星码偏差异同，所以首先要对其坐标系统实施统一校正。具体来说，一般北斗卫星所采用的都是CGCS2000坐标系，而GPS则采用的是WGS84坐标系统，将两坐标系统在原点、尺度与定向方面统一定义，并设置二者的椭球常数为[a、f、GM、ω]。在这里，扁率[f]是存在微小差异的，这种所产生的坐标差异主要是同一点在两个坐标系在参考椭球扁率差异时所形成的，它的具体转换方式如下：