《测绘信息》杂志论文发表
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主管单位: 主办单位:通放军总参测绘研究所 国内刊号: 国际刊号: 邮发代号: 发行周期:月刊
目录
(1)叶子扬
DMA地名库 (3)李欣
GLONASS性能的长期评估 (6)吴显兵
电磁干扰源对GPS测量结果的影响 (11)时翔
1997年度GPS快速静态定位软件比较 (16)时翔
俄罗斯GLONASS——大地测量潜在工具的初探 (18)高政仁
欧洲SDI (21)孙雁
亚太地区空间数据基础设施 (23)高政仁
地理信息全球范围的应用 (28)何海梅
空间信息技术的教育模式 (30)白鸥
地理信息对美国政府的作用 (33)高政仁
地理专家系统 (36)郭连惠
国外星载电子扫描系统的发展概况
范文
火 j 尸 乎
4s
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(GL0NASS)是一种全球导航定位系统,具有美国 GPS 的多项原理,这些原理是详述GPS的极好文本,但公开发表的文献中很难找到对 GLONASS的完整叙 述。
同 GPS一 样,GLOASS是以 24颗 星
的标准星座为基础,用两个载频发射模拟信
号,消除了因电离层诱发的时延。该系统以 L 波段作业,利用粗码 (C/A 码 )向民用户
发射模拟信号,更精确的 P码通常拟用于军事。GPS系统可将 p码加密,使民用单位
不能使用,但对 GL0NASS 目前虽然四颗
卫星,可估测它自己的位置,精度达几十米
量级。
GPS 与 GL0ANSS 的主要差别是,GLOANSS对每个卫星使用不同频段。在GLONASS原来的设计上,每颗星都有自己的频率,但在目前的配置上,多个对跖卫星
对有相同的频率,减少 GL0ANSS分配波
段。将来计蝴进一步修改波段。表 1(略 )列出了作业中的 GI0NASS星座 以及每颗星的频率。
两个系统的其它基本差别涉及到:定义
GL0NASS和 GPS广播轨道的大地参考基准;以及两个系统所用的时标。GPS参考框
架 是 以 WGS84 大 地 系 为 基 础,而GLONASS是以 PZg0大地系为基础。两系
统之间的变抉并非精确已知,只提供变换参数的初步估值。GPS时标是以美国海军天
文台提供 UTC为 基础,但不采用闰秒,就是说 UTC 和 GPS时 之间的时差是秒的整数。GLONASS时是以俄罗斯 UTC 为基础,包括闰秒。踪 GPS和 GIONASS时 标之间秒的整数外,还可能有几个微秒之差,尽管俄罗斯当局使时标差保持在壹秒以下。
在用户设备方面发展非常快,许多厂商相互竞争,民用业务量与 El俱 增,而 GL0NASS 尚没有达到这种发展阶段,只有少量商业接收机供使用,民用业务量小,尽管该系统的利润在增长。
GLONASS系统的两个主要方面最近
引起关注:该系统予 1996年底完成 24颗星
的星座;GLONASS质量不会因采用选择可
用性(sA)或反欺骗(As)而人为地下降。
德国航空航天中心调查了 GLONASS 系统几种应用的性能,包括系统的永久监测。本文就 GL0NASS在大 地测量应用方面作一考察,尤其注意大地测量观测数据的质量,特别是 GLONASS广 播轨道的载波相位和质量,因为官方没有公开该系统的精确轨道。
1.关于 GLONASS实时定位输出的评
价
德国航空航天研究中心比较了几台
GPS和 GLONASS接收机的绝对定位结果。对 GL0NASS取 得了两台接收机的很长时序结果。对 GPS,用 五台不同的接收机,取得了两天的数据作为 GLONASS结果的参考。GPS结果是利用 Bernese软 件的
单点定位分析法来计算。GLONAss定位
计算采用多接收机取得的实时定位输出。这两种情况计算均采用广播轨道。
2.关于大地观测数据质置的评价对于 GIDNASS和 GPS大 地观测质
量进行了比较。利用三台 GPS接 收机评价了 GPS数据 。此方法消除了 C/A 码和 P码
测量值的所有系统分量,通过扣除对应相位
测量数据,采用连续时差的方法执行。只有
某些残余电离或多路径分最,通常只在观测
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值本身的噪声误差以下。周跳的影响可滤掉。接收机可获得极好质 C/A 码伪距,可同没有 AS的 P码伪 距相比较 GI0 AsSPI 和 P2测 量值,在质量上可同没有 AS 的GPS性能相较。当 GPS系统采用 AS时,
表计算卫星坐标之间的差。
两个卫星系统都计算了几个 24小 时周期。就计算卫星的位置而言,GLONASS星表结果要比 GPS星表更 相容些。两系统的速度或多或少相似。GL0NASS相容性好
GI0NASS结果是优越的.尤其优于 P2 的最可能的原因是星表修正周期短,这符合
值。 GIONASS系统规范
G1ONASS接收机的相位测量质量比 4.GLONASS载波周跳的存在
GPS接收机要差些。载波相位是最关键的 尽管我们期望 GIONASS接 收机象
大地测量观测数据,所以在分桥期闻必颓考 GPS 那样存在周跳问题,但我们检验
虑这种较高的噪声。 GLONASS接收机的性能,评价无线电频段
3.GIONASS广播轨道 复 杂 性 的 可 能 影 响 以 及 目 前 整 个
GLoNASS关键问题之一是轨道质量。 GIONASS系统的接收技术。
对高精度应用来说,需要精确轨道估算轨道的能力。导航和测量活动需要可靠的广播轨
道。
精确的 GPS轨 道 (几天之内)可向地球
动力中心的国际 GPS服务局 rIGS)获取,其精度优于几厘米。精确轨道可用于后处理大地测量等活动,最近 IGS作 为新产品推出
— — 可用于实时活动的快速轨道预测,尽管精度降到 lm 量级 GLONASS投 有这种服务,既设有官方信息源‘,也没有独立的民用
组织
由于缺乏可靠的参考资料,不能评价GI0NASS精确的广播轨道。唯~能做封
的是验证它的广播轨道是否符合规范。利用
两组相邻轨道根效之间过渡时的重迭进行检验,以此来估算 GLONASS星 表的一致性。GLONASs星袁每隔半小时修正一次。
GLONASS星表由 GLONASS卫星处于基
准时的位置,速度和太阳/月亮加速度分量
组成。一要取得一定时间的卫星位置,利用星
表作初始条件,用户必须数字集成运动方
程 。
GPS广播星表是一组轨道参数。应当
利用广播星表及其对应的速度分量来计算理想时问的卫星位置。还根据 GPS连续星
利用无周跳数据来评价电离层改正数据。另外,多路径效应也是一个问题,尽管在经典的大地测量分析 中是个小问题,GLONASS受多路径的影响是否比 GPS 大,是个需要评价的问题。经过测定表明,
GPS受路径影响较小 .只是在低高程角时
其影响在增长 GLONASS受 多路径影响
要比 GPS大 。
GLONASS受多路径影响大的原因在于使用的天线和前端滤波器。3S-R101接收机是一种双频 GPS/GLONASS接收 机,它的天线和前端滤波器已适应跟踪两种体制卫星。GPS接收机使用 Dorne Margolin
Tn天线,带有阻塞环,降低了多路径效应。
GLONASS天线没有此阻塞环。5.GIONASS数据的大地测量应用
1996年春,GLONASS大地铡量会战在欧洲六个站展开,由德国大地测量和导航