LEO星座增强GNSS的精密单点定位初步分析

发布时间：2021-01-16 19:38

　　本文选取GPS系统和Iridium系统,采用数学仿真技术初步分析了LEO星座对GNSS在精密单点定位中的增强作用。在仿真了BJFS站GPS和Iridium观测数据的基础上进行Iridium增强GPS的伪动态下精密单点定位实验,结果表明:与GPS单系统相比,GPS+Iridium双系统的可视卫星数平均增加1.5颗,GDOP值和PDOP值降低0.25左右;Iridium增强GPS后PPP滤波矩阵的条件数快速减小,提升了PPP滤波矩阵的稳定性,提高了天顶U方向的定位精度,从而提高了三维的定位精度,PPP收敛时间缩短了30%以上;采用单差MW法固定PPP模糊度,分别以Ratio=1.5、3、5作为模糊度固定成功的指标,并与模糊度仿真值对比,PPP模糊度首次固定成功所需的时间缩短40%以上。 

【文章来源】：大地测量与地球动力学. 2020,40(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

GPS与GPS+Iridium的GDOP、PDOP、

实验采用GPSTK2.9软件进行消电离层组合的伪动态PPP数据处理,在GPSTK2.9默认设置下,利用Kalman滤波解算坐标改正数、接收机钟差、对流层延迟天顶湿分量和LC模糊度,具体的数学模型及参数设置详见文献[9]。本文对GPSTK2.9软件进行以下改进:1)使GPSTK2.9软件兼容处理地面测站对Iridium的观测数据;2)PPP处理的坐标初值由首历元P1伪距观测值的标准单点定位得出;3)PPP浮点解处理后采用星间单差的MW方法进行模糊度固定(仿真数据不考虑硬件延迟)。改进后的GPSTK2.9软件进行PPP数据处理的流程如图1所示。3 实验结果及分析

GPS与GPS+Iridium的平均可视卫星数随时间的变化如图2所示,GPS+Iridium与GPS相比,每个历元平均增加1.5颗可视卫星。GPS与GPS+Iridium的GDOP、PDOP、HDOP、VDOP的平均值随时间的变化如图3所示,由图可知,GPS+Iridium与GPS相比,每个历元的GDOP平均值从2.17降至1.9,平均降低0.27;PDOP平均值从1.9降至1.68,平均降低0.22;每个历元的HDOP平均值从1.04降至0.92,平均降低0.12;每个历元的VDOP平均值从1.58降至1.40,平均降低0.18。当Iridium星座增强GPS时,增加了可视卫星数,降低了精度因子,与水平精度因子相比,垂直精度因子降低的效果更为明显。图3 GPS与GPS+Iridium的GDOP、PDOP、

【参考文献】：
期刊论文
[1]LEO卫星轨道预报精度分析[J]. 王亚菲,钟世明,王海涛,欧吉坤.  测绘学报. 2016(09)
[2]低轨导航增强卫星的轨道状态型星历参数设计[J]. 方善传,杜兰,周佩元,路余,张中凯,刘泽军.  测绘学报. 2016(08)
[3]基于LEO增强的COMPASS系统设计及性能分析[J]. 赵金峰,于笑,冯少栋,邓琳.  电讯技术. 2013(02)
[4]基于LEO增强的COMPASS导航系统抗干扰能力研究[J]. 邓琳,李广侠,田世伟,刘仁甫.  军事通信技术. 2012(02)
[5]卫星导航中几何精度衰减因子最小值分析及应用[J]. 李建文,李作虎,周巍,斯顺杰.  测绘学报. 2011(S1)
[6]GPS精密单点定位（静态）影响收敛速度的因素分析[J]. 曹相,高成发.  现代测绘. 2007(01)



本文编号：2981411