卫星精密定轨、定位与导航
1. 建立了北斗二号和北斗三号卫星天线相位中心改正模型,北斗三号卫星先验光压模型,提高了北斗定轨和定位的精度;搭建了高精度GNSS定轨软件系统平台,实现多系统精密定轨、钟差、对流层、地球自转、框架坐标解算;开发了基于矩阵块消参的快速处理算法,实现了GNSS多系统“一步法”快速定轨及钟差快速加密。基于以上的软件系统平台、自建的光压和天线相位中心模型,解算了北斗二号、三号卫星B1I/B3I无电离层组合的精密轨道和30s间隔的精密钟差,北斗单系统定位在水平向精度优于5mm,高程向精度优于1cm的精度(IGS ascg站2020年036天结果 )。

2. 星基导航增强技术方面,利用欧洲定轨中心(CODE)提供的精密产品,对Galileo高精度服务(HAS)轨道与卫星钟差改正在空间信号测距误差(SISRE)方面进行了系统评估,基于IGS测站数据的验证结果显示其已达到服务等级1(SL1)的性能要求。在此基础上,设计了一种基于历史训练数据的卫星钟差改正策略,并结合two-step双差预处理算法,有效降低了GPS与Galileo的SISRE,分别实现了38.6%和58.9%的性能提升。此外,为满足智能手机在复杂环境下对多星座、多观测值融合定位的需求,进一步研发了融合HAS改正数与广播星历信息的定位方法(HASandBRDC算法),可将智能手机定位95%分位误差由3.3米显著降低至2.4米,验证了星基增强技术在低成本终端高精度定位应用中的巨大潜力。

3. 针对智能手机在城市峡谷环境中的导航问题,利用手机自身的GNSS与IMU观测数据,设计了面向IMU原始数据的预处理方法,在城市峡谷与短隧道等复杂场景下显著提升了GNSS/IMU紧组合导航精度。在此基础上,研发了结合自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)的PPP增强算法(Enhanced PPP),相较传统PPP方法,定位精度提升超过46%。同时,提出了一种基于载波相位历史信息的滑动窗口迭代卡尔曼滤波(IEKF)方法,有效提升了周跳探测成功率达65%以上。综合多源观测与算法优化,在真实城市道路环境中实现了实时亚米级车道定位精度(约0.8米),车道导航准确率达到99%。



