国家测绘局 陈俊勇
　　 美国导航研究所（ ION ）每年举行一次 GPS 大会，专门介绍全球导航卫星系统（ GNSS ）的技术进展，相应的导航服务和新产品，今年的 GPS2002 大会于 9 月 24 日 -27 日在美国奥瑞岗（ Oregon ）州波持兰得（ Portland ）市举行，参会者来自 42 个国家，近 900 人。在会上报告的论文共约 375 篇，其中来自中国大陆的仅一篇（该大会没有张贴的论文 -poster ，只有口头报告 -oral ），该篇论文是获得大会十六篇“学生优秀论文” 称号之一。该论文作者是中科院测地所韩泊铭先生，题目是“应用 QUAD 方法发现和修补 GPS 载波相位周跳”，难能可贵。

　　 会议上发表的论文就其内容来考虑，可以分为三大类。第一类是卫星定位系统在系统和设备硬件方面的新进展，第二类是卫星定位方法和计算方面的新进展，第三类是卫星定位系统应用方面的新进展。现作扼要介绍如下。

1 卫星定位系统在系统和设备方面的新进展

1. 欧洲的第一阶段卫星导航系统（ GNSS-1 ） EGNOS （欧洲静止卫星导航服务）卫星已经上天。其中一颗在印度洋上空，中国大部分地区已经可以接收到信号。 EGNOS 成为（星基）卫星导航增强系统的正式运行时间为 2004 年，可以达到几米的定位精度，目前只发射简化型导航信息。

2. 对欧洲导航卫星“伽利略”（ Galileo ）准备情况的报告及其各方面开展的研究工作。介绍了它的系统配置，频率分布、信号设计及其安全保障、导航设备性，导航在多层次、多方位服务内容，市场开发和 GPS 合作等研究工作及其进展。确定于 2004 年发射第一颗 Galileo 试验卫星，于 2007 年完成试验和评估工作。

3.GPS 系统的改进。会上报告着重在二个方面，一是它的“现代化”，这在过去 2 年里已有充分报导，这次大会没有太新的内容，二是对现有 GPS 系统的增强，包括局域增强系统（ LAAS ）和广域增强系统（ WAAS ）的进展报告，也似乎没有技术上的亮点。美国大地测量局（ NGS ）到 2002 年 7 月为止联合全国 GPS 连续运行站（ CORS ） 300 余个，组成全国 CORS 服务网站，由 NGS 向用户提供（ 1 ）各站 GPS 的接收数据，（ 2 ）时间数据，（ 3 ）各 GPS 站坐标及相应移动速率（可以提供在美国坐标系 NAD83 内，或在 ITRF 内的数据），（ 4 ）各站气象数据，（ 5 ）提供 IGS 精轨和粗轨数据。

　　 在 GPS 硬件改进的大会报告主要集中在接收和天线方面的改进。接收鸡方面的改进主要表现在三个方面，（ 1 ）专用接收机的发展，如车载 GPS 接收机，加载有关 GIS 信息和通讯功能成为车载 GPS 导航仪。又如专门用于精密定轨的星载 GPS 接收机，它的采样率由目前通用的 15 秒、 30 秒更新为 1 秒，特别是在小卫星上， GPS 接收机的功率在 2.0-2.4W 就可以工作，体积仅在 3cm × 3cm × 5cm 以内。（ 2 ）接收机向标准模块方向发展。（ 3 ）改善在城市中 GPS 微弱信号地区中的 GPS 接收机的工作性能，这类改善既有在硬件方面，也有在软件方面，如采用扩展的卡尔曼（ Kalman ）滤波技术滤去噪声。这也和下面改进天线接收性能方面有关。

　　 天线的改进也主要表现在三个方面：（ 1 ）在抗干扰方面。（ 2 ）在防止多路径效应方面。（ 3 ）在相位中心测定或保持稳定方面的硬件改进和软件计算，这一技术主要是削弱 GPS 应用于测高方面有较大影响的一个误差源。

2 卫星定位系统在方法和计算技术方面的新进展

1. 第一个主要研究方面是研究在多路径效应影响下，减少伪距定位和载波相位定位误差的数据处理技术。这方面的论文有利用非线性估计理论，用扩展的 Kalman 滤拨技术，用相位平滑技术等。

2. 第二个主要研究方面是减少电离层对卫星定位和导航影响的技术。这方面的论文主要涉及某写特殊地区和特殊情况下的电离层修正的数据处理技术，如在低纬度地区、赤道地区的电离层修正技术，对空基 GPS 接收机信号的电离层修正技术，对改善 GPS 的 WAAS 网站的电离层改正问题的研究。

3. 第三方面是对虚拟（ GPS ）站的使用研究。不少报告认为使用虚拟站对 RTK 网的动态定位精度和用户方便方面有和大的改善。

3 卫星定位系统的应用

　　 大会报告在这方面内容丰富，显示有很大进展。这次大会集中介绍的归纳起来有如下五个方面。

1. 第一方面在航天、航空方面的应用。主要介绍 GPS 在确定卫星轨道（ cm 量级精度）和飞机导航或航线方面的技术，利用 GPS 多天线确定航空器形变的技术，利用 GPS 多天线确定航空器形变的技术，特别是利用空载和星载 GPS 进行测高的研究文章较多，有的结合惯性导航系统（ INS ）进行测高，有的利用双天线进行测高（如前几年航天飞机的 STRM 对地形测量技术），有的在计算软件上进行改进，总的趋势是从前几年将 GPS 双天线对海面和冰面进行测高的应用，发展到测地形、沙漠等（小比例尺地图）。

2. 第二方面 GPS 在空中、海上，陆上交通导航方面的应用。这方面主要探讨 GPS 和多种定位传感器，特别是和 INS 的结合应用于导航的研究，在海上还强调和 Loran C 的结合。有个别文章还介绍了 GPS 结合三维城市 GIS 库进行智能交通导航方面的研究。

3. 第三方面是工程方面的应用。如土地滑坡监测，精密地图、地形和工程建设中的控制测量道路自动测量和交通流量监测系统，桥梁形变测量，河流水平面高度变化测量，精准农业耕作定位等等。

4. 第四方面是军事应用。论文主要涉及应用 GPS 对空间飞行器的状态测量，其中特别强调结合惯性系统对导弹弹道改正的重要意义，有的介绍飞行器着陆（或降落至航母）时 GPS 相对测量的技术和重要意义。

5. 第五方面是社会应用。如对 GPS 结合其他传感器对盲人室内和室外定位，及通过马路的引导仪， GPS 结合手机的定位系统，对行人，旅游者的引导仪等。

　　 这次大会文章内容丰富，特别有全世界导航方面的一百多家企业和美国有关事业单位参加，他们介绍各自在卫星定位系统新技术新进展方面非常踊跃。此外大会的展览会内容也比较充实，这也是每年 ION GPS 大会的特色。大会论文介绍的技术创新方面，不少都有样品实物展出或显示，真实体现了高科技在人类经济、社会、生活中实实在在的推动作用和可以得到的好处。