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基于无电离层模型的动态精密单点定位

归档日期:06-12       文本归类:非电离层      文章编辑:爱尚语录

  基于无电离层模型的动态精密单点定位_电子/电路_工程科技_专业资料。首先综述了10多年来动态精密单点定位(PPP)技术的研究现状,最后基于一个动态PPP定位实例,分析了基于非差观测值的单历元动态PPP定位精度.实验结果表明,如果数据质量较好,卫星数量充足(5颗),动态PPP定位结果可以在1 h左右收敛到20 cm以内;研究还发现,动态单点定位与GDOP有很强的相关性,当卫星数少于等于5

  第30卷 第1期 四川兵工学报 2009年1月 基于无电离层模型的动态精密单点定位。 李黎1,苏 强2,叶和军3 (1.中南大学测绘与国土信息工程系,长沙410083;2.总装备部重庆军代局驻重庆北碚区军代室, 重庆北碚400700;3.总装备部重庆军代局驻成都地区军代室,成都610036) 摘要:首先综述了10多年来动态精密单点定位(Pry)技术的研究现状,最后基于一个动态PPP定位实例,分析了 基于非差观测值的单历元动态PIP定位精度.实验结果表明,如果数据质量较好,卫星数量充足(>5颗),动态 PIP定位结果可以在l h左右收敛到20 cln以内;研究还发现,动态单点定位与GDOP有很强的相关性,当卫星数 少于等于5颗,且GDOP值较大时,定位精度会大为降低,很难获得较高精度的定位结果. 关键词:GPS;动态精密单点定位;无电离层;非差 中图分类号:嗍.4 文献标识码:A 文章编号:1006一070r7(2009)0l一0047—04 大学的Gao和Abdel-salam等系统研究了非差观测值的精 密单点定位,研究了PPP的误差剔除技术、函数模型和随 机模型.影响PPP收敛速度的因素和载波相位的初始相位 对PPP模糊度解算的影响,并分析了PPP在静态和各种动 态环境下的定位精度;他们基于卡尔曼滤波研发了一套 lapp定位软件一P3,在高动态飞行实验中,其定位结果与 GIPSY相比,水平方向相差数个cln,高程方向相差大约20 em[.2.7J.他们还进行了实时精密单点定位(Point.mx)实验, 实验结果表明,基于实时GPS?C数据,可以获得水平优于 GPS的初衷是由广播星历采用距离交会法来解算接收 机天线所在点的三维坐标,称为伪距法单点定位.但是,由 于各类误差(如电离层延迟、对流层延迟、星历误差等)的 影响,这种单点定位的精度较低,一般只能获得3—5 m(水 平)和6—10Ill(垂直)的定位精度.为了消除误差的影响, 提高GPs定位精度,人们提出了差分GPS定位技术.虽然 差分GPS定位可以提供厘米级甚至毫米级的定位精度,但 是它却有几个缺点:①需要参考站和流动站同步观测;② 需要在参考站的覆盖范围内工作;③参考框架不一致.但 是,精密单点定位(PPP)技术的出现,正好克服了差分定位 的上述缺点,它只需要一台GPS接收机就可以在地球的任 何位置实现米级到厘米级精度的定位结果. Zumbeger于1997年提出了使用厘米级精度的IGS精 密轨道和钟差产品,通过处理一台GPS接收机的非差载波 相位观测值获得高精度定位结果的方法,这种方法叫做精 密单点定位【1-3j.目前,JPL已经研制了非差定轨、定位软 件如GIPSY.GF'Z也研制了采用最小二乘估计方法的非差 定轨、定位软件EPOS.Bisnath等研究了PPP技术在低轨卫 星精密定轨中的应用【41;2003年,Bianath又提出了一种动 态递推最:b--乘滤波算法(Phase-connected),这种算法只使 用观测方程,而没有使用动态方程,因此不需要考虑接收 10锄。垂直优于30咖的定位精度【2 J.挪威的vstedal和 Gjevestad等也研究了PPP技术,基于自主开发的软件,在动 态模式F,1 h数据就可以获得优于20 cm的定位精度,6 h 以上数据可以获得优于5 c.In的后处理精度L81;并仿真研究 了未来GPS,GLONASS和GALILEO组合对动态PPP定位可 靠性的影响19j.日本的Mttrata等也自主研发了一套PPP软 件,基于扩展Kalman滤波,在车辆和飞行器的动态定位实 验中,30 min后就叮以收敛到分米级的定位精度【lo].M.O. Kechine等研究了单双频PPP定位,基于他们自己提出的算 法,双频取得了优于50 cln的动态定位精度…j.荷兰的IJe 等研究了基于一种最优滤波方法的单频PIP定位,这种方 法的特点是,基本观测方程由所有的非差观测值组成,包 括模糊度和坐标在内的所有未知数都以递归方法估计解 算出来,无论接收机的运动状态如何,都可以取得水平优 于20 cln,垂直优于50 cm的定位精度【121;他们还研究了基 于递归最小二乘算法的伪距PPP定位,分析了Phase- 机的运动状态,在低轨卫星定轨实验中获得了优于30锄 的动态单点定位精度【5J.Colombo基于自主研发的PPP软件 “盯’对动态精密单点定位精度做了详细分析,其软件使用 了卡尔曼滤波和平滑技术,取得了静态厘米级和动态优于 10cm的定位精度,收敛至少需要30 rainl6J.加拿大岫 smoothed,Phase-connected和PIla盼砌usted等3种算法,得出 ?收稿日期:2008—10—13 基金项目:中南大学2007年博十研究生学位论文创新选题立项项目(1343—77219). 作者简介:李黎(198l一),男,湖南长沙人,博上研究生,主要从事GPS理论及其应用研究 万方数据

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