北斗高精度定位算法研发平台
国内外14家高精地图企业对比
摘要：高精地图是无人驾驶核心技术之一，精准的地图对无人车定位、导航与控制，以及安全至关重要。
高精地图是无人驾驶核心技术之一，精准的地图对无人车定位、导航与控制，以及安全至关重要。
特别是近年来无人驾驶技术逐步在港口、矿区、园区、机场、农业、景区等限定场景商用落地，地图数据和先验信息也从助攻变为必需。
要想无人驾驶，先得有高精地图。
在市场的驱动下，国内外不少地图公司开始向自动驾驶所需的高精地图发展，也吸引了多家企业创始入局。
以下是国内外目前主要的近30+高精地图企业。
1 全道科技河北全道科技有限公司成立于2018年7月，公司专注于自动驾驶高精地图及行业应用落地，已具备满足L2-L4级自动驾驶需求的高精地图量产平台，并获得导航电子地图制作“甲级资质”，“地理信息系统工程”和“互联网地图服务”乙级资格。
全道科技定位顾问式数据供应商，在北京和石家庄两地同步发展，研发中心位于北京。
面向L2-L4使用场景，自研了双目视觉方案，实现高精度、低成本、自动化生产；面向L4使用场景，自研了LiDAR+视觉融合方案，满足激光雷达点云为主的数据需求。
目前，全道科技已与京东物流、千寻位置等达成战略合作，加速末端配送、智慧交通与车路协同等领域数据服务发展。
2 凯立德深圳市凯立德科技股份有限公司成立于1997年，在导航电子地图领域深耕20年，拥有覆盖全国范围的、高现势性、高精度的导航电子地图数据库，是中国领先的电子地图、导航系统及地图服务提供商。
公司拥有国家导航电子地图甲级测绘资质，具备多种地理信息资源获取方式和能力，通过建设地理信息数据云平台，构造科学数据生产工艺，建立了新型数据更新体系，实现了地理信息数据的海量存储，自动识别提取、多源融合、快速发布的循环数据更新机制。
在技术创新方面，凯立德始终抓住专业导航技术与核心用户需求两个出发点，近年来推出面向智慧城市的时空可视化地图平台服务以及面向智能网联的车道级导航产品，推出智能物联行业解决方案，帮助企业低门槛轻松实现物联网化，助推企业数字化转型。
北斗卫星导航定位系统解算算法的研究
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文北斗卫星导航系统定位解算算法研究摘要卫星导航定位技术由于能够为用户提供全天候、高精度、实时的定位、导航和授时服务，现已被广泛的应用于军事和民用领域。
目前，我国北斗一代系统已应用多年并在过去发挥着巨大作用，北斗二代系统还处于发展阶段。
在此背景下，本文针对了该系统的定位解算算法进行了系统的研究和仿真分析。
本文对现有的四大全球导航定位系统的组成、特点、定位原理进行了分析的同时，对各系统运行中使用的时间系统和坐标系统进行了简单的介绍，该标准是为下文算法建模仿真提供了统一标准。
然后本文在推导和分析北斗系统使用的伪距定位方法基础上，同时给出了北斗一代和北斗二代的定位方法的数学模型。
之后本文针对卫星误差的产生的不同来源，分别对各个误差源产生的机理进行了分析并给出了相应的处理方法。
在以上的总结和分析的基础上，本文的最后给出北斗卫星定位解算算法详尽的推导过程，并针对相应算法进行仿真分析。
其中涉及到的算法有最小二乘解算算法和卡尔曼滤波法。
在对算法的推导过程中，本文系统的分析了代表卫星定位精度的精度因子，由分析可知其值越小定位越准确。
基于对精度因子的研究，本文提出了一种基于几何分布的快速选星的方法。
最后使用Matlab仿真工具对算法仿真分析，并证明其可行性。
关键词北斗卫星导航系统；最小二乘法；卡尔曼滤波；选星；GDOP- I -哈尔滨理工大学工程硕士学位论文Research of Positioning Solution Algorithm forCOMPASS Navigation SystemAbstractSatellite navigation and positioning technology is able to provide all-weather, high-precision, real-time positioning, navigation and timing sevices. It has been widely used in military and civilian fields.At present, our own BEIDOU generation system has been application for years and played a significant role in the past .COMPASS system is still in the development stage.In this context,this paper conducts the research to satellite positioning solution algorithm and simulation anlysis to the algorithm.In this paper,it analysis the composition,the charactersitics and the positioning principle of the existing four global navigation.At the same time,this paper introduces the time system and the coordinate system of the system with operation system.The standard provide a unified standard for modeling and simulation.Then this paper has the pseudo-distance positioning priciple to anlysis derivation for the Beidou system. Based on the principle of pseudo-range position principle, this paper has the mathematical derivation to positioning method to Beidou system and COMPASS. According to different sources of the satellite error, this paper analysis the feneration mechanis and povide the corresponding treatment. Based on the summary and anlysis, this paper has detailed derivation and simulation analysis to the algorithms of Beidou satellite posioning solution, including least square and the Kalman fiter.In this process, the paper has detailde the detailed derivation to GDOP. It is proved that the smaller GDOP value and the higher accuacy. Based on the derivation to GDOP, this paper provide the method for rapid satellite selection. And it analysis the result of the simulation and prove its feasibity.Keywords Compass Navigation System, Least Squares, Kalman filter, Satellite Selection, GDOP- II -哈尔滨理工大学工程硕士学位论文目录摘要......................................................................................................................... I Abstract ....................................................................................................................... II 第1章绪论. (1)1.1 课题研究的背景与意义 (1)1.2 国内外研究现状及分析 (2)1.3 主要研究内容 (5)第2章卫星导航系统概述 (6)2.1 GPS全球定位系统 (6)2.2 GLONASS全球导航卫星系统 (7)2.3 欧洲的Galileo系统 (7)2.4 中国的北斗系统 (8)2.4.1 北斗一代系统 (8)2.4.2 北斗二代系统 (9)2.4.3 北斗卫星的坐标系统 (10)2.4.4 北斗卫星的时间系统 (10)2.5 本章小结 (11)第3章北斗卫星定位原理及误差分析 (12)3.1 北斗卫星导航原理 (12)3.1.1 伪距的概念 (12)3.1.2 北斗一代的定位原理 (13)3.1.3 北斗二代的定位原理 (13)3.1.4 卫星轨道运动理论 (14)3.2 卫星误差来源及消除技术 (17)3.2.1 与卫星有关的误差 (17)3.2.2 与地面接收设备相关的误差 (19)3.2.3 与信号传播有关的误差 (20)3.3 本章小结 (23)第4章北斗导航卫星定位算法 (24)4.1 基于最小二乘的PVT解算 (24)4.1.1 最小二乘原理 (24)- III -哈尔滨理工大学工程硕士学位论文4.1.2 基于最小二乘的PVT解算 (25)4.2 精度因子的分析及选星方案的提出 (28)4.2.1 几何精度因子的定义 (28)4.2.2 精度因子计算的改进方法 (29)4.2.3 北斗卫星选星方法 (31)4.2.4 选星方法的提出 (33)4.3 卡尔曼滤波在PVT的应用 (35)4.3.1 递归最小二乘法 (35)4.3.2 基本的卡尔曼滤波器 (36)4.4 仿真结果及分析 (39)4.4.1 基于最小二乘的PVT解算仿真 (39)4.4.2 快速选星方法仿真 (42)4.4.3 卡尔曼滤波仿真 (42)4.5 本章小结 (44)结论 (45)参考文献 (46)攻读硕士学位期间发表的学术论文 (50)致谢............................................................................................... 错误!未定义书签。
Merako系列GNSS开源研发平台Merako G L
文件编号：HY-QR-YF-004 版本号：A/0
文档密级:内部公开 共 47 页，第 3 页
文档类型： 技术文档 文档名称： Merako 系列 GNSS 开源研发平台使用说明（Merako-G1L）
1.1 背景 .........................................................................................................................................5 1.2 现有各种开源 GNSS 研发平台和环境.................................................................................5 1.3 Merako 系列 GNSS 开源研发平台之特点与优势 ..............................................................6 1.4 Merako-G1L 研发平台构成..................................................................................................6
Merako 系列 GNSS 开源研发平台 Merako-G1L 使用说明书
深圳市华颖锐兴科技有限公司
HYRISING TECH CO., LTD
文档类型： 技术文档 文档名称： Merako 系列 GNSS 开源研发平台使用说明（Merako-G1L）
序号 1 2 3 4
版本 V0R1 V0R2 V1R0 V1R1
附录 1：HYX 接口协议 ............................................................................................ 30
GPS北斗定位解算算法的研究
GPS北斗定位解算算法的研究一、本文概述随着全球定位系统的快速发展，GPS和北斗卫星导航系统已成为人们日常生活中不可或缺的定位技术。
它们通过接收来自多个卫星的信号，计算出接收器在地球上的位置，为导航、测量、军事等领域提供了强大的支持。
然而，GPS和北斗定位解算算法的研究，作为定位技术的核心，其复杂性和精度要求使得这一领域的研究具有重要的理论价值和实践意义。
本文旨在深入研究GPS和北斗定位解算算法，分析其原理、特点和优化方法，旨在提高定位精度和效率。
文章首先简要介绍了GPS和北斗卫星导航系统的基本原理和发展现状，然后重点阐述了定位解算算法的基本理论和关键技术，包括信号接收、信号处理、定位解算等过程。
在此基础上，文章对现有的定位解算算法进行了分析和比较，指出了各自的优缺点和适用范围。
为了进一步提高定位精度和效率，文章还探讨了定位解算算法的优化方法。
通过引入先进的信号处理技术和优化算法，对传统的定位解算算法进行了改进和创新。
这些优化方法包括滤波技术、最小二乘法、神经网络等，它们可以有效地提高定位精度、减少定位时间和降低误差。
文章对GPS和北斗定位解算算法的未来发展趋势进行了展望。
随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，定位解算算法将面临着更多的挑战和机遇。
未来，我们将继续深入研究定位解算算法，推动其在导航、测量、军事等领域的应用和发展。
本文的研究将为GPS和北斗定位解算算法的优化和应用提供理论支持和实践指导，有助于推动我国卫星导航事业的发展和创新。
二、GPS和北斗卫星导航系统概述全球定位系统（GPS）是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、车行速度及精确的时间信息。
该系统由空间部分——GPS卫星、地面控制部分-地面监控系统、用户部分-GPS 信号接收器三大部分组成。
GPS系统最初是为了军事目的设计的，但现在已经广泛应用于商业和民用领域，包括航空、航海、车辆导航、测量和地理信息系统等。
GIS+北斗时空信息服务平台建设方案研究
运营管理GIS+北斗时空信息服务平台建设方案研究赵运海（中国铁路北京局集团有限公司电务部，北京100860）摘要：针对铁路交通运输智能化、数字化、无人化的发展需求，基于逐步发展成熟的北斗卫星导航技术和有关政策要求，探索GIS+北斗的时空信息服务平台建设方案。
以中国铁路北京局集团有限公司GIS+北斗时空信息服务平台建设为研究对象，围绕现有地理信息共享服务平台、北斗相关安全防护应用系统和工程建设相关的北斗基准站，重点阐述业务系统现状、存在问题和业务需求，提出GIS+北斗时空信息服务平台构建的建设原则、技术路线和总体架构，以及总体建设方案与主要分项设计模块。
平台可为各业务应用提供统一、安全、精准的时空信息服务支撑，有效拉动时空信息资源的整合和共享，保障人员安全及运输生产安全，提升智慧化运营水平。
关键词：铁路；GIS；北斗时空信息服务；高精度地图；高精度位置中图分类号：TN967.1；U29-39 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2023）11-0105-07 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.08.14.0020 引言随着北斗卫星导航系统的正式组网完成，尤其北斗三号的正式应用，我国已具备向全球提供高精度服务的能力和开展相关应用的基础能力。
目前，北斗卫星导航技术在各行业应用中得到迅速发展，尤其在交通运输、农林渔业、水文监测、气象预报、通信授时、电力调度、减灾救灾等领域得到广泛应用［1］。
针对交通运输和铁路行业，国务院印发《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》，国家铁路局印发《“十四五”铁路科技创新规划》，以及中国国家铁路集团有限公司发布《北斗铁路地基增强系统基准站暂行技术要求》、《北斗铁路隧道覆盖增强系统暂行技术要求》（铁科信〔2019〕35号）、《融合北斗的铁路上道作业人员辅助防护应用暂行技术要求》（铁科信〔2020〕50号）等文件，对北斗卫星导航技术与铁路技术装备、工程建造、运输服务等领域的深度融合，促进北斗卫星导航系统推广应用提出了明确要求，对“北斗+铁路”相融合的发展前景指明了政策性导向和技术性要求，将进一步完善交通运输北斗系统基础设施，健全北斗地基增强网络，提升北斗短报文服务水平［2-3］。
高精度北斗导航定位系统设计与实现
高精度北斗导航定位系统设计与实现导语：随着卫星导航技术的快速发展，全球定位系统（GPS）在生活中的应用越来越广泛。
而作为我国自主研发的全球卫星导航系统，北斗导航系统在提供导航定位服务方面具备独特的优势。
为了满足用户对于高精度定位需求，高精度北斗导航定位系统的设计与实现成为一个重要的研究方向。
本文将介绍高精度北斗导航定位系统的设计原理与实现方法。
一、设计原理高精度北斗导航定位系统主要包括信号接收与处理、数据计算与校正、定位算法与精度优化等模块。
下面将详细介绍这些模块的设计原理。
1. 信号接收与处理高精度北斗导航定位系统首先需要接收卫星发射的导航信号。
一般情况下，系统会选择多颗卫星进行信号接收，以提高定位精度。
接收到的信号需要进行预处理，包括频率同步、码相对齐等操作，以便后续的数据计算与校正。
2. 数据计算与校正接收到的导航信号中包含了多种参数，如卫星位置、钟差等。
系统需要对这些参数进行计算和校正，以获得更精确的定位结果。
数据计算与校正主要涉及导航星历解算、钟差修正等算法，采用高精度的数学模型来提高定位精度。
3. 定位算法与精度优化根据接收到的导航信号和经过计算与校正的参数，系统可以通过定位算法来估计用户的位置。
定位算法有多种，常用的包括最小二乘法（LS）、卡尔曼滤波（KF）等。
为了提高定位精度，系统还可以采用精度优化的方法，如差分定位、多智能体定位等技术。
二、实现方法高精度北斗导航定位系统的实现需要考虑多个方面的因素，包括硬件设备、软件算法以及系统架构等。
下面将介绍高精度北斗导航定位系统的实现方法。
1. 硬件设备高精度北斗导航定位系统的硬件设备包括天线、接收机、信号处理器等。
天线用于接收导航信号，接收机负责信号的放大和处理，信号处理器用于对信号进行解调和解码。
为了提高定位精度，硬件设备要具备高灵敏度和低噪声的特点。
2. 软件算法高精度北斗导航定位系统的软件算法是实现高精度定位的关键。
根据设计原理中提到的信号接收与处理、数据计算与校正、定位算法与精度优化等模块，可以选择合适的算法来实现系统功能。
北斗十大品牌
企业将积极寻求合作与联盟，与相关企业共同推动北斗系统的普及 和应用。
未来发展预期
1 2 3
行业增速稳定
随着北斗系统的逐步完善和应用领域的不断拓展 ，预计未来北斗行业将继续保持稳定的增长速度 。
技术创新成为竞争焦点
随着市场竞争的加剧，技术创新将成为企业竞争 的关键因素，企业将不断推出新技术、新产品和 新服务以提高市场竞争力。
中国全球定位系统技术应用协会
自成立以来，积极推动全球定位系统技术在国内的应用和发展，为行业的发展做出了重要 贡献。
北斗/GPS双模芯片厂商
随着国内对自主导航定位技术的需求增加，这些厂商逐步发展壮大，成为国内导航定位领 域的核心力量。
市场定位
01
北京北斗星通导航技术股份有限公司
定位于提供高品质的卫星导航定位产品及系统解决方案，服务于国防、
北斗系统的覆盖范围包括全球大部分地区，特别是在一些关键 区域，如中国及周边地区，其信号覆盖更为完善。
北斗设备在可靠性方面与其他全球卫星导航系统相当，但在某 些特定应用场景下可能更具优势。
随着北斗系统的不断发展，其在可用性方面已经具备了与其他 系统竞争的优势。
03
用户体验
使用感受
01
02
03
定位准确
北斗设备在工业设计上注重结构紧凑、轻 量化和小型化，以满足不同用户的需求。
防护性能
兼容性
设备具有良好的防尘、防水、防震等性能 ，能够适应各种复杂的环境条件。
北斗设备兼容各种主流导航系统，如GPS、 GLONASS、Galileo等，以提高定位精度 和可用性。
软件特点
导航算法
基于先进的卫星导航算法，北斗设备 能够提供高精度、高稳定性的定位服 务。
北斗定位接收机数据云检测平台的设计与实现
北斗定位接收机数据云检测平台的设计与实现研发过程中的主要调试工作。
传统的定位数据检测流程，一般依赖
于Matlab或者商业分析软件，Matlab虽然具有丰富易用的绘图工具，但
是使用Matlab语言对卫星电文原始数据和二进制数据的处理较为繁琐，
开发复杂的较高，而商业分析软件只能针对常见芯片或接收机的定位数据
进行分析，很难做到定制化。
随着云服务概念的兴起和配套的成熟，基于
云服务的北斗卫星定位数据检测平台，不仅可以解决Matlab开发复杂和
商业分析软件定制化困难的问题，还能将数据永久存储于云端，方便共享、回顾和比较历史数据，便于开发人员协同交流。
由于直接通过网页操作，
不限制访问操作系统，避免了部署大型软件的繁琐，甚至使用手机也能上
传和查看数据[1]。
1技术背景 1.1云服务结构硬件抽象化和软件快
速迭代部署是云服务生态中的重要特点。
具体结构如图1所示。
图1
云服务结构云服务器的硬件载体就是计算机、、存储等基础构件的抽象
整合，是云服务所倡导的按需分配、自有伸缩的前提条件。
基于云服务的
软件的开发和部署完全基于网络的远程操作，研发人员只需专注于应用功
能的实现，而不必在硬件底层系统的开发和维护上面耗费过多精力和资源，因此这种硬件与软件隔离的特性能够大幅缩短软件开发与部署的周
期。
1.2Docker虚拟化技术Docker的本质是Container，它被形象地
看作一个应用封装容器，以往开发者开发一款应用，需要考虑硬件、操作
系统、运行环境的适配，有了容器就不用考虑这些。
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北斗高精度定位算法研发平台
简介
北斗高精度定位算法研发平台是针对北斗RTK高精度定位算法开发验证、北斗高精度定位接收机设计验证等GNSS相关研发需求而推出的设备。
北斗高精度定位算法研发平台拥有完全自主知识产权，集硬件平台与相关软件算法为一体，高精度定位算法代码全部开源，成功解决用户在开发高精度定位相关产品中遇到的各种棘手问题。
北斗高精度定位算法研发平台可作为用户开发具有自主知识产权的各类北斗高精度接收机的理想研发环境。
功能
北斗高精度定位算法研发平台开放了内置接收机的RTK高精度定位算法源代码，用户修改源代码后可直接下载到内置的高精度接收机板卡上进行验证，实现厘米级定位。
该平台同时提供了内置接收机板卡的电路原理图及相关技术文档等资料。
在平台上，用户可以通过修改现有程序或编写全新的程序来改进和验证北斗高精度接收机各方面的指标和功能，也可以通过硬件裁剪和软件修改，开发出具有自主知识产权的北斗高精度接收机。
应用领域
●北斗高精度定位算法研究
●北斗高精度接收机参考设计验证
●培养卫星导航专业硕士、博士研究生的课题研究平台
●定制化高精度接收机设计生产
系统架构
平台包括软件开发平台和接收机硬件平台两部分
●软件开发平台采用一台工业级计算机，集成了开发所需的工具软件和相关软
件代码。
接收机硬件平台内包括北斗高精度开发接收机、北斗高精度参考接收机、仿真器、电源、天线等部分。
性能指标。