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计量关系到科技进步和产品质量效益,在GNSS产品计量方面,随着各种GNSS接收机定位终端市场比重的快速增长,其规范性和合格率检测是需要开展的重要工作。随着新兴行业(如无人车、自动驾驶技术、无人机等)的发展,对高精度GNSS产品的精度、可靠性、实时性、动态性、连续性等指标检测提出了更高的要求。当前对GNSS产品的检测主要采用基线场法,常规静态基线场检测方法的弊端是不能准确地评定GNSS终端各状态下的技术指标;此外,相对于静态场景,GNSS动态定位的瞬时性和空间变化特征显著,定位误差内部产生机制与外部环境影响更加复杂。如何有效评价动态条件下的GNSS定位性能一直是国际上研究的难点和热点问题。GNSS定位终端静态和动态工作能力的准确检测是保证GNSS行业健康发展的迫切需求。基于上述需求,本文围绕高精度GNSS定位终端动态检测系统的建立问题展开了研究。主要涉及GNSS定位模型研究、空间检测基准的构建、网络RTK静态检测参考标准方法的研究、GNSS终端动态检测技术及系统建设、GNSS动态检测规范研制几个部分。通过相关定位模型和系统建设等方面的改进和创新研究,建立了综合多系统GNSS数据、CORS技术和INS技术的GNSS定位终端动态检测系统,提升了检测的可靠性和稳定性。论文的主要工作如下:1、系统研究了多频多模GNSS融合定位模型相对于单系统GNSS,多系统数据能够提高模型强度,进而提升定位精度和稳定性。本文分别对多系统GNSS系统内差分模型(松组合模型)和系统间差分模型(紧组合模型)进行了研究,并利用实测数据对两种模型定位性能进行验证。在松组合定位模型方面,阐述了多系统GNSS伪距单点定位模型和差分相对定位模型。实验验证结果表明,相对于GPS单系统定位,多系统GNSS定位精度显著提高。其中平面方向定位精度提高58.4%,高程方向定位精度提高46.7%。在紧组合定位模型方面,针对GPS/BDS伪距紧组合定位模型,提出了BDS-3/GPS/GALILEO三系统实时估计系统间偏差(DISB)参数的紧组合定位模型。验证结果表明伪距DISB参数稳定,在紧组合定位中可以提前校正。对紧组合模型在不同观测卫星数模拟环境的定位结果显示,紧组合模型能有效提高定位精度,在观测卫星数少的情况下效果尤其明显。当观测卫星数在5颗时,精度提升幅度达到25%以上。2、构建了GNSS/INS融合的高精度空间检测基准阐述了多系统GNSS的CORS基准建立方法和虚拟观测值的生成算法。分别从CORS系统建立目标、各子系统的建立方法和测试方法等部分说明用于动态基准获取的CORS系统构建过程。建成国内首个计量检测行业多系统多频CORS系统,是国内首个为GNSS定位终端提供基准数据的检测基站。对CORS系统性能测试表明,在数据连接方面,系统24小时可用性为100%,数据丢包率小于0.01%,流动站接入初始化时间小于30s,通讯平均数据延迟小于10ms。在定位精度方面,测试点内符合定位偏差最大值为2.96cm,平均值最大值为1.50cm,内符合中误差最大值为1.65cm。外符合定位偏差最大值为3.54cm,平均值最大值为2.40cm,中误差最大值为2.60cm。提出了INS增强GNSS技术的动态高精度空间检测基准构建方法。分别包含INS结合GNSS技术高精度基准建立过程中误差来源、误差测定和误差溯源问题,详细阐述了INS增强GNSS的基准建立方法。用户终端定位测试表明,融合系统定位内符合精度N、E、U三方向分别为0.36cm,0.51cm,1.12cm,外符合精度N、E、U三方向分别为0.80cm,0.97cm,1.51cm。3、提出了网络RTK接收机静态检测标准方法通过分析传统基线法检测接收机的弊端,建立了完善的网络RTK接收机检测参数指标体系。一方面从单点、浮点、固定解三阶段对接收机各指标进行量化,综合评定网络差分接收机的技术指标。另一方面,通过搭建零基线测试环境,采用单差滤波模型方法固定单差模糊度,通过对固定残差的粗差分析及精度统计,实现待检接收机的粗差检测及观测值精度评定。4、研制了高精度GNSS车载动态导航计量检测系统并起草了检测规范在INS增强的GNSS基准建立基础上,通过CORS和高精度车载动态导航检测系统的无缝对接,集成一个车载检测基准系统、监控显示系统、GNSS信号转发系统、待检设备测量单元、供电系统、通讯系统于一体的计量检测系统。该计量检测系统稳定性强、可靠度高,可实时输出位置、姿态、速度、差分龄期、卫星观测能力等检测信息。测试分析结果表明:该系统各功能满足要求,在位置精度方面,测试结果为平面0.4cm,高程0.8cm;在姿态精度方面,俯仰角、横滚角、航向角分别为0.002°,0.002°以及0.008°;在速度精度方面,测试结果为水平0.2cm/s,高程0.3cm/s;达到毫米级定位精度。并通过实验分析了卫星失锁10s和60s时的定位精度、姿态精度和速度精度的指标,验证了该系统的可靠性。面向高精度GNSS设备动态检测的需求,在研制高精度GNSS车载动态计量检测系统的基础上,起草了“高精度北斗/GPS定位终端动态检测规范(备案稿)”,该规范规定了车载高精度卫星导航动态检测系统对全球卫星导航系统(GNSS)终端设备的动态性能的检测项目、检测方法、评价标准等,为国内卫星导航定位终端动态定位计量检测的标准化和规范化提供了参考。