导航定位应用| Satellite Navigation文章精选

“导航定位应用”文章精选


本期荐读内容精选了发表在《Satellite Navigation》的4篇导航定位应用主题文章，欢迎阅读。
 导航定位是物体在时间、空间运动状态的具象表达。导航定位所提供的三维位置、速度和姿态信息是智能化、数字化城市建设的基础性信息资源，也是国家安全战略资源的重要保障。物联网、 移动机器人、自动驾驶等国家新兴战略领域对导航定位应用的准确性、 时效性和可靠性提出了更高的要求。必须聚合各类导航定位资源，通过信息信号增强、云端协同，多源传感数据融合、定位技术协作等技术，实现各自或共同的精准、快速、自主的海量大众用户导航定位，为泛在、融合、智能、安全的中国新时空综合服务体系提供保障。
本期4篇研究文章分别来自中国测绘科学研究院程鹏飞研究员团队、东南大学潘树国教授团队、加拿大约克大学Sunil Bisnath教授团队、澳大利亚地球科学局国家定位基础设施分局胡国荣博士团队。

---篇篇精品，敬请关注---

论文详情

01

标题：考虑板块运动的中国大地坐标框架更新

作者：程鹏飞, 成英燕, 王晓明, 徐彦田

主题词：最优坐标框架对准策略；框架一致性；中国格网速度场；CGCS2000坐标框架更新

全文链接：

https://satellite-navigation.springeropen.com/articles/10.1186/s43020-020-00032-w

论文看点： 

2000国家大地坐标系（CGCS2000）作为正式发布使用的国家基准，已经经历了20年。这期间所有GNSS站由于所处板块的移动，位置偏离CGCS2000框架，数量达60-80cm。为保持基准表达及维持的统一，所有GNSS位置基准都需要统一归算到CGCS2000。高精度CGCS2000更新坐标获取，涉及GNSS站网对准ITRF框架时基准控制站的选取、基准控制站坐标精化、基准网归算到CGCS2000等环节中使用的策略和方法，不同策略、方法得到的ITRF框架下坐标及归算到CGCS2000的结果不同。如目前通常采用的以CGCS2000参考站作为控制站进行拟稳平差，获得GNSS站在CGCS2000中的坐标，会造成最终的坐标基准差异性较大影响基准使用。本文综合考虑框架构建及框架维护应顾及的因素，重点讨论顾及板块模型实施CGCS2000框架的更新与修正。

Cheng, P. F., Cheng, Y. Y., Wang, X. M. et al. Update China geodetic coordinate frame considering plate motion. Satell Navig 2, 2 (2021). https://doi.org/10.1186/s43020-020-00032-w.

（图片来自作者）

02

标题：BDS手机定位在英国的初步测试结果

作者：夏炎，孟晓林，杨溟，潘树国，赵庆，高旺

主题词：北斗；安卓智能手机；观测值质量；位置服务；英国

全文链接：

https://satellite-navigation.springeropen.com/articles/10.1186/s43020-021-00035-1

论文看点： 

本文对北斗卫星导航系统（BDS）在亚太以外地区（英国诺丁汉）的手机定位性能进行了系统性的评估，重点关注了其在动态遮挡环境下的表现，并与其他GNSS星座的定位性能进行了对比，为亚太地区以外的智能手机BDS定位应用提供了参考。与其他系统相比，BDS在英国地区的名义可见卫星数量最多，GDOP值总体上最小。但由于受到智能手机潜在的硬件条件限制，导致BDS卫星捕获不全，一定程度上会影响手机BDS定位的性能。数据质量方面，BDS总体信号强度与GPS相当，高于Galileo和GLONASS；BDS-3优于BDS-2。单点定位结果表明，静态开阔环境下手机BDS的定位精度优于GPS，其水平位置偏差R95值为2.88 m；树荫遮挡环境下的动态定位结果在E、N、U三个方向的偏差RMS值分别为6.83、6.68、11.67m，半遮挡环境下的定位偏差RMS值为2.81、1.11、3.29 m。

Xia, Y., Meng, X. L., Yang, Y. S. et al. First results of BDS positioning for LBS applications in the UK. Satell Navig 2, 8 (2021). https://doi.org/10.1186/s43020-021-00035-1.

（图片来自作者）

03

作者：Ganga Shinghal, Sunil Bisnath 

主题词：精密单点定位；智能手机；真实环境；预测；基于载噪比的随机模型；手机内置定位方案； 定位方案对比

全文链接： 

https://satellite-navigation.springeropen.com/articles/10.1186/s43020-021-00042-2

论文看点： 

一般而言，智能手机内置定位方案，由于采用低成本天线与单频GPS L1频段码观测值，在真实环境中的精度可达几十米至几百米。为了提高这一内置定位方案的定位精度，现采用精密单点定位（PPP）技术，并辅以多星座、双频GNSS观测值。通过分析小米MI8双频智能手机在不同真实环境下的GNSS原始观测数据发现，GNSS观测值的载噪比概率密度较低、分布不规则，受多路径效应影响严，且GNSS跟踪锁相环的频繁失锁极易导致观测数据发生中断。本研究针对上述问题，在进行PPP处理时，通过对观测数据中断预测和设置载噪比随机模型来解决，其中载噪比模型可通过观测值实际的先验权重来设定。这些调节技术的使用显著提高了PPP方案的精度，尽管存在观测数据中断，也能确保PPP方案提供100%的可用性。

Ganga Shinghal, Sunil Bisnath (2021), Conditioning and PPP processing of smartphone GNSS measurements in realistic environments, Satell Navig 2, 10 (2021). https://doi.org/10.1186/s43020-021-00042-2.

（图片来自作者）

04

标题：澳大利亚法定GPS跟踪定位综述

作者：胡国荣, John Dawson

主题词：全球定位系统；第13条法规认证证书；法定跟踪定位；澳大利亚地心基准2020（GDA2020）；定位认证

全文链接：

https://satellite-navigation.springeropen.com/articles/10.1186/s43020-020-00026-8

论文看点： 

在澳大利亚，法定GPS跟踪定位是指在给定的观测期间，在GPS观测墩上利用指定的观测设备，获得基于澳大利亚法定坐标基准GDA（Geocentric Datum of Australia）的站坐标。目前澳大利亚的法定坐标基准是 GDA2020，其与国际地球参考框架（ITRF）对准。根据《1960澳大利亚联邦国家计量法案》的规定，澳大利亚地球科学局（Geoscience Australia）是澳大利亚的法定计量局，提供法定GPS跟踪定位服务。本论文首先回顾了澳大利亚GPS定位测量认证标准的发展历史，之后对澳大利亚法定GPS跟踪定位的流程进行了论述，包括：1）为CORS站颁发第13条法规认证证书的GPS定位认证方法；2）基于长期站坐标时间序列监测与CORS短期定位性能的定位认证质量控制。

Hu, G.R., Dawson J. Overview of legal traceability of GPS positioning in Australia. Satell Navig 1, 25 (2020). https://doi.org/10.1186/s43020-020-00026-8.

（图片来自作者）

期刊简介

Satellite Navigation 创办于2020年，由中国科学院空天信息创新研究院联合中国科技出版传媒股份有限公司主办，中国卫星导航系统管理办公室学术交流中心支持协办，是与施普林格·自然（Springer Nature）出版集团合作的在线发表开放获取（OA）期刊。是我国卫星导航领域第一本英文期刊。

卫星导航定位专家、北斗卫星导航系统副总设计师、中科院院士杨元喜担任期刊主编，中科院上海天文台研究员金双根担任执行主编。此外，期刊邀请了来自中国、德国、英国、芬兰、荷兰、美国、加拿大等国家和地区的卫星导航专家共40余人组成国际化编委会。

作为中国北斗卫星导航系统的国际学术交流平台，期刊聚焦卫星导航领域最新理论发展和技术应用，致力于促进中外卫星导航技术与应用学术交流，引领卫星导航学科发展和技术发展，提高中国在该领域的学术影响力，服务中国北斗卫星导航系统建设、应用推广和产业发展。“中国卫星导航领域首本英文期刊《卫星导航》上线”被评选为“2020年度北斗十大新闻”，并被载入《2021中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》，列为年度发展重大动态。

期刊主要发表原创论文（Original article）、综述（Review）及通讯（Communications），涵盖卫星导航信号及信号处理、信号接收器、抗干扰与反欺骗、卫星定轨与时间同步、多传感器与组合导航、全球导航卫星系统（GNSS）增强技术、自主导航、时空基准建立与维持、时空基准的传递、高精度时钟技术、地球应用、智能应用等不同技术领域。截止到2023年不收取任何稿件处理费。

Satellite Navigation 诚挚欢迎卫星导航及相关领域的科学工作者们踊跃投稿。

期刊网址：

https://satellite-navigation.springeropen.com/

编辑：星航

审校：潘树国 教授

       关于我们     

《卫星导航（英文）》（Satellite Navigation）创办于2020年，是中国科学院空天信息创新研究院主办的英文学术期刊，主编是杨元喜院士，主要报道卫星导航相关的最新高水平科研成果与综述文章及通讯，在 Springer Nature开放获取（open access）出版。可免费获取全文，欢迎关注和投稿。

Website：http://satellite-navigation.springeropen.com/

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