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卫星导航接收机概略正常高估计算法

沈子龙 王飞雪 彭竞 刘文祥 肖伟

沈子龙, 王飞雪, 彭竞, 等. 卫星导航接收机概略正常高估计算法[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 113203. doi: 10.11884/HPLPB201830.180257
引用本文: 沈子龙, 王飞雪, 彭竞, 等. 卫星导航接收机概略正常高估计算法[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 113203. doi: 10.11884/HPLPB201830.180257
Shen Zilong, Wang Feixue, Peng Jing, et al. Coarse normal height estimation algorithm for satellite navigation receivers[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 113203. doi: 10.11884/HPLPB201830.180257
Citation: Shen Zilong, Wang Feixue, Peng Jing, et al. Coarse normal height estimation algorithm for satellite navigation receivers[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 113203. doi: 10.11884/HPLPB201830.180257

卫星导航接收机概略正常高估计算法

doi: 10.11884/HPLPB201830.180257
基金项目: 

国家自然科学基金项目 41604016

详细信息
    作者简介:

    沈子龙(1988-), 男, 博士研究生, 从事北斗导航接收机应用及高精度导航定位技术研究; zlongshen@163.com

    通讯作者:

    王飞雪(1971-), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事卫星导航领域的研究; wangfeixue_nnc@163.com

  • 中图分类号: TP914.41

Coarse normal height estimation algorithm for satellite navigation receivers

  • 摘要: 为了将卫星导航接收机输出的导航解应用于飞行器导航和武器发射测试等应用领域,需要将导航解中的大地高数值转换为概略正常高数值,但是不同应用领域对于概略正常高的需求是不同的。为了满足不同精度的概略正常高估计需求,实现以较短的计算时间和较小的存储空间开销来支撑实际的卫星导航接收机应用,提出了一种基于简化EGM96模型的概略正常高估计算法。以基于360阶360次EGM96地球重力场模型和2190阶2159次EGM2008地球重力场模型的计算结果为基准,统计了该概略正常高估计算法的计算时间和计算精度等指标。通过在全球格网点和亚太区域格网点测试结果的比较分析可知,该概略正常高估计算法可以求解不同精度等级的概略正常高,能够满足卫星导航接收机在亚太区域以及全球范围内的概略正常高估计的精度和时效性要求。
  • 图  1  正高、正常高和大地高之间的关系

    Figure  1.  The relationship between orthometric height, normal height and geodetic height

    图  2  概略正常高估计流程图

    Figure  2.  Coarse normal height estimation process

    表  1  基于降阶次的EGM96模型计算全球区域概略高程异常相对精度统计

    Table  1.   Relative accuracy statistic of the height anomaly computation method with reduced order EGM96 model on the global grids

    order number relative error with EGM96 (360×360) model/m relative error with EGM2008 (2190×2159) model/m
    160 0.30 0.55
    140 0.35 0.59
    120 0.42 0.64
    100 0.51 0.69
    90 0.56 0.73
    80 0.63 0.79
    70 0.72 0.85
    60 0.81 0.92
    50 0.94 1.03
    40 1.08 1.15
    30 1.37 1.42
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    表  2  基于降阶次EGM96模型计算亚太区域概略高程异常相对精度统计

    Table  2.   Relative accuracy statistic of the height anomaly computation method with reduced order EGM96 model on the Aisa-Pacific grids

    order number relative error with EGM96 (360×360) model/m relative error with EGM2008 (2190×2159) model/m
    160 0.38 0.50
    140 0.44 0.55
    120 0.54 0.64
    100 0.65 0.73
    90 0.72 0.80
    80 0.82 0.89
    70 0.91 0.97
    60 1.03 1.09
    50 1.22 1.25
    40 1.39 1.41
    30 1.61 1.62
    下载: 导出CSV

    表  3  基于不同阶次EGM96模型的全球格网高程异常计算时间

    Table  3.   The average computation time consumption results for height anomaly with EGM96 models of different orders on the global grids

    order number average computation time consumption of each grid point/ms
    160 15.7
    140 15.5
    120 15.4
    100 15.3
    90 15.3
    80 15.2
    70 15.8
    60 15.6
    50 15.0
    40 14.9
    30 14.7
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-07
  • 修回日期:  2018-11-20
  • 刊出日期:  2018-11-15

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