8月(yuè)26日新(xīn)華網報道國高科技企業(yè)上海華測導航技術股(gǔ)份有限公司自主研(yán)發的高精度軍民兩用北鬥衛星導航核心板卡(kǎ),在上海西虹橋中(zhōng)國北鬥產業創新基地通(tōng)過專家鑒定評(píng)審,標誌著中國高精度衛星導(dǎo)航定位技術實現新的突破。據稱這一成果使(shǐ)得中國北鬥導航係統(tǒng)的定位精度精確到厘米級。本文將分析該(gāi)技術為(wéi)我國自行研製的差分定位處理係統。
我國的北鬥係統分為兩代,第一代是有源定位的雙星定位係(xì)統,采(cǎi)取發射端主動發射信號然後定位的(de)模式,還可以發短報文。但在實踐後(hòu)發現該種定位方式定位精度差(chà),保密性不強,在軍事運用中作用有限,因此北鬥(dòu)一代衛星更適合做通信使用(yòng)而不是導航(háng)。因此我國開始開發自己的(de)GPS係統??北鬥(dòu)二代,計劃於(yú)2020年發射35顆星組網(wǎng)全麵完成實現全球通用,目前已覆(fù)蓋亞太。
北鬥二代的定位原理與GPS類似,都是利用接受終端同時接受4顆衛星已知的(de)位置,然後利用接收(shōu)時差定位自身位置。但如(rú)果(guǒ)簡單粗(cū)暴的擁這種定位方式(shì),其定位精度是非常差的,往往隻能定位在10米(mǐ)到100米之間,因為這其中包含一些誤差因素。主要包含三部分:
第一部分誤(wù)差是由衛星鍾誤差、星曆誤差、電(diàn)離層誤(wù)差、對流層(céng)誤(wù)差等引起的;
第(dì)二部分是由傳播延遲導致的誤差;
第三部分為各用戶接收機固有的誤差,由內部噪聲、通道延遲、多路徑效應等原(yuán)因造成。
要處理掉(diào)就要利用差分技術,差(chà)分技術說穿(chuān)了就是在已(yǐ)知(zhī)坐標上建裏(lǐ)一些差分基準站,然後(hòu)利用這些基準站(zhàn)的已知坐標和導航(háng)計算出來(lái)的定位坐標進行對比,算出誤差,然後將(jiāng)這個誤差發送出去對其他用戶需求的坐標進行誤差(chà)修正,最(zuì)後得出更加精確(què)的坐標(biāo)。
當(dāng)然這要求用戶必須位於差分基準站100千米以內。這(zhè)樣的誤差(chà)修正法可以將導(dǎo)航衛星的定位(wèi)精度精確到(dào)1米左右。而想進一(yī)步提高提高定位精度就需要利(lì)用載波相位差分法(fǎ),這種(zhǒng)方法是(shì)基準站通過數據鏈實時(shí)將其載波觀測量及站坐(zuò)標信息一同傳送給用戶站。用戶站接收GPS衛星的載(zǎi)波相位與來自基準站的載波相位,並(bìng)組成相位差(chà)分觀測值進行實(shí)時處理,能(néng)實時給出厘米級的定位結果。
但要注(zhù)意利用差分技術,上述(shù)的第一部分誤(wù)差可以完全消除;第二部分誤差大部分可以消除,消除程度主要取決於基準接收機和用戶接(jiē)收機的距離;第三部分誤差(chà)則無(wú)法消除。這也是今後導(dǎo)航提高定位精度努(nǔ)力發展的方向。
而上麵提(tí)到的北鬥衛星(xīng)導(dǎo)航(háng)核(hé)心板卡應該是能夠完成這種信號處理過程,所以達到(dào)了所謂的厘米級精度。但是要(yào)注意(yì)這僅僅是在差分(fèn)站距離不遠的情況下,我國需要達到全世界範圍(wéi)內的精確導航,還需要將自(zì)身的差分站建設到全球去,因此要趕上(shàng)GPS還需要很長的路要走。
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