基于低采样率CORS的GNSS高频率高精度实时动态定位技术

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41904014
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    张良
  • 依托单位：
    中国人民解放军空军工程大学
  • 学科分类：
    D0402.卫星大地测量学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Traditional synchronous RTK positioning technology needs the synchronization of observation data between stations, which limits the improvement of real-time performance, and thus it is difficult to meet the requirements in the field of high-speed kinematic precision intelligent navigation applications. This project intends to study GNSS high-rate, high-precision and real-time kinematic positioning technology based on low sampling rate CORS. We first break through the synchronization differential positioning constraints and solve the CORS observation data link transmission time delays problem by establishing a rove station asynchronous differential positioning model and a reference station network asynchronous differential error correction generation model. Then, we present the online compensation algorithm for the data link transmission time delays and further improve the asynchronous differential positioning accuracy. Finally, we establish the theory and methods of GNSS asynchronous differential kinematic precise relative positioning. GNSS high-rate, high-precision and real-time kinematic positioning technology based on low sampling rate CORS can not only save the cost of self-built reference stations and data links, but also can effectively improve the real-time capability of RTK positioning and improve the stability and accuracy of RTK positioning when the data link transmission is blocked or interrupted. It probably provides technical and theoretical foundation for the application of precise navigation to the aircraft automatic landing, intelligent transportation control and plant protection drone automatic operation and other high-speed fields.
传统同步RTK定位技术由于需要站间观测数据同步而限制了实时性的提高，难以满足高速动态精密智能导航领域的应用需求。基于此，课题拟研究基于低采样率CORS的GNSS高频率高精度实时动态定位技术：通过建立移动站异步差分定位模型和基准站网异步差分误差改正数生成模型，突破同步差分定位思想约束，解决CORS观测数据通信链路传播时延问题；在此基础上，研究通信链路传播时延在线补偿算法，进一步提高异步差分定位精度，最终形成GNSS异步差分动态精密相对定位理论与方法。基于低采样率CORS的GNSS高频率、高精度、实时动态定位技术，不仅无需自建基准站和数据通信链路，而且还能有效提高RTK定位的实时性，同时能改善通信链路传播阻塞时RTK定位的稳定性和精度，有望为精密导航应用于飞机全自动着陆、智能交通控制和植保无人机自动作业等领域奠定技术和理论基础。

结项摘要

课题以高速动态精密智能导航应用领域的低时延、高更新率和高精度需求为背景，开展基于低采样率CORS的GNSS高精度高频率实时动态定位技术研究，主要从模型上解决RTK定位技术中基准站观测数据传播时延问题。建立了移动站异步差分定位模型与方法，分析了异步差分定位误差传播机理，推导了异步双差整周模糊度解算和异步双差载波相位周跳探测修复算法。实测GNSS观测数据处理结果表明，在基准站观测数据传播时延15s内，异步差分载波相位实时定位精度为厘米量级，并且优于已有的基于历元差分的“移动站外推法”和基于多项式的“基准站预报法”。建立了观测值域传播时延在线补偿模型和方法，顾及异步双差载波相位误差不同频点间的强相关性，估计异步双差载波相位误差变化率，对异步双差载波相位的系统性偏差进行校正。实测GNSS数据处理结果表明，在基准站观测数据通信链路模拟中断60s条件下，三维实时定位精度为厘米量级；在基准站观测数据通信链路模拟中断120s条件下，平面实时定位精度为厘米量级，高程定位精度为亚分米级；在基准站观测数据通信链路模拟中断300s条件下，平面实时定位精度为亚分米级。建立了CORS非差载波相位改正数及其变化率在线估计模型，基于多历元多频点非差载波相位改正数滑动窗口序列，顾及非差载波相位改正数不同频点间的强相关性，联合精确估计非差载波相位改正数变化率。实测GNSS观测数据处理结果表明，在较短基站观测数据传播时延内，实时定位精度与滞后的同步RTK定位精度一致；在较长传播时延内，实时定位精度为厘米量级。. 课题建立的移动站异步差分定位模型、基准站网异步非差载波相位误差改正数及其变化率计算模型和传播时延在线补偿模型，初步形成了动态异步差分实时高精度定位理论与方法，可实现基于低采样率CORS的GNSS高频率、高精度实时动态定位技术。实测GNSS数据处理结果表明，GNSS异步差分定位理论和方法能够在基站观测数据传播中断60s、120s条件下仍能实现高精度实时定位。

项目成果

期刊论文数量（12）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
INS辅助的动态北斗双频周跳探测与修复方法
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    航天控制
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭泽辉;庞春雷;张闯;张良
  • 通讯作者：
    张良
基于抗差估计改进的GNSS/NS组合导航完好性监测方法
  • DOI：
    10.16804/j.cnki.issn1006-3242.2021.05.004
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    航天控制
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    任利简;赵修斌;庞春雷;张 闯;张 良
  • 通讯作者：
    张 良
Adaptive Fault Isolation and System Reconfiguration Method for GNSS/INS Integration
GNSS/INS 集成的自适应故障隔离和系统重新配置方法
  • DOI：
    10.1109/access.2020.2966876
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    IEEE Access
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Chuang Zhang;Xiubin Zhao;Chunlei Pang;Tengyao Li;Liang Zhang
  • 通讯作者：
    Liang Zhang
INS辅助的BDS伪距率一致性欺骗信号检测方法
  • DOI：
    10.3969/j.issn.2097-1915.2022.04.008
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    空军工程大学学报. 自然科学版
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    常浩伟;庞春雷;张良;郭泽辉;吕敏敏;吴强
  • 通讯作者：
    吴强
GAN-FDSR: GAN-Based Fault Detection and System Reconfiguration Method.
GAN-FDSR：基于GAN的故障检测和系统重配置方法
  • DOI：
    10.3390/s22145313
  • 发表时间：
    2022-07-15
  • 期刊：
    Sensors (Basel, Switzerland)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
  • 通讯作者：

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其他文献

基于并行特征提取和改进BiGRU的网络安全态势评估
  • DOI：
    10.16511/j.cnki.qhdxxb.2022.22.006
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    清华大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    杨宏宇;张梓锌;张良
  • 通讯作者：
    张良
应用陆面模式进行干旱监测的过程和实现
  • DOI：
    10.13866/j.azr.2016.03.19
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    干旱区研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张良;ZHANG Hu-qiang;张强;李耀辉;赵建华;赵煜飞
  • 通讯作者：
    赵煜飞
隧道近距下穿管线的爆破振动特征及安全标准
  • DOI：
    10.11817/j.issn.1672-7207.2019.11.026
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中南大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    管晓明;张良;王利民;傅洪贤;余道明;陈刚;丁一;姜万里
  • 通讯作者：
    姜万里
蒙药嘎日迪五味丸中微量元素的初级形态分析
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    化学试剂
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵玉英;张良;宋娟娟;孙福祥
  • 通讯作者：
    孙福祥
HTPB-异氰酸酯黏结剂体系的室温固化及性能研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    爆破器材
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马慧;秦宁;张良;李金龙
  • 通讯作者：
    李金龙

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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