非差精密单点定位收敛判定方法研究

发布时间：2021-03-08 00:23

　　针对非差实时精密单点定位应用中,如何判定定位精度是否达到用户应用需求的问题,该文提出了一种基于位置、对流层湿分量、模糊度参数时间序列,综合分析非差精密单点定位是否收敛的新方法。该方法给出了收敛精度判定参数P值的定义与经验阈值,通过计算获取P值,判定定位结果是否收敛。通过实测数据分析对该文方法进行实验验证,结果表明:P值首次达到0.5以上时,三维定位收敛精度优于15 cm的判定成功率达到55%,优于25 cm的判定成功率达到75%以上;P值首次达到0.9以上时,三维定位收敛精度优于15 cm的判定成功率达到75%以上,优于25 cm的判定成功率达到92%。 

【文章来源】：测绘科学. 2020,45(08)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

滑动窗口采集数据样本示意图

由于动态模式下的精密单点定位结果历元间不相关,定位坐标X、Y、Z以及接收机钟差的自协因数仅反映了当前历元相应估值的精度,不包含先验信息的影响;而模糊度会随着周跳的出现重新估计,其相应的自协因数也会随之重新估计[13-14]。整个定位过程中,对流层湿分量的自协因数(Dtropw)会随着时间而收敛,如图2所示。因此,可以对对流层湿分量时间序列增加一个判定条件,将对流层湿分量的自协因数时间序列作为总体 {Dtropw}i,用滑动窗口进行取样,当样本均值 D ˉ tropw i 小于参考阈值时,认为对流层湿分量自协因数判定条件f8(x)成立,具体判定条件如下:

图3给出除模糊度外各时间序列计算结果以及对应时间序列的判定指标。在N、E、U方向上定位结果时间序列中,当对应的收敛判定指标达到0.5且稳定在0.5以上时,定位结果基本趋于稳定,定位精度也收敛至20 cm内。对流层湿分量时间序列中,相应判定指标达到0.5时,湿分量估值也基本收敛。窗口20处N方向判定指标产生较大波动的原因是N方向时间序列的STD值以及一致性判断没有达到阈值的要求。此时,N方向时间序列指标值大于0.7,仍可认为该时间序列收敛稳定。图4给出综合判定指标P1、P2、P3值及定位结果时间序列。窗口8中,判定指标P1值与P2值首次超过0.5,此时,P1值为0.714,P2值为0.617,P3值为0.472,对应的三维定位精度为20 cm。P1、P2值均可表明此时的定位结果初步收敛,且P1的准确性比P2高,而P3值 表明当前的对流层湿分量以及模糊度尚未收敛,仅有个别判定条件达到了收敛阈值。窗口16中,3种综合判定指标均达到0.9以上,皆可表明此时的定位结果已经完全收敛,此时对应的三维定位精度在10 cm内。

【参考文献】：
期刊论文
[1]GPS/GLONASS精密单点定位加速收敛方法研究[J]. 杨久东,孔海洋,侯金亮.  测绘通报. 2018(08)
[2]一种改进的精密单点定位模型[J]. 赵兴旺,刘超,邓健,余学祥.  武汉大学学报(信息科学版). 2018(04)
[3]南极四种在线GPS定位服务系统的精度比较与分析[J]. 左耀文,张胜凯,鄂栋臣,张卿川.  测绘科学. 2017(01)
[4]BDS/GPS精密单点定位收敛时间与定位精度的比较[J]. 张小红,左翔,李盼,潘宇明.  测绘学报. 2015(03)
[5]在线精密单点定位性能分析[J]. 李豪,王力,姜卫平.  测绘地理信息. 2014(05)
[6]基于精密单点定位技术的矿山变形监测分析[J]. 李黎,龙四春,王潜心,李浩军,王虎,张立亚.  测绘科学. 2014(06)
[7]GPS精密单点定位中影响收敛时间的因素及措施分析[J]. 郑作亚,党亚民,卢秀山,郭金运,阳凡林.  大地测量与地球动力学. 2009(05)
[8]一种加速精密单点定位收敛的新方法[J]. 郝明,欧吉坤,郭建锋,袁运斌.  武汉大学学报(信息科学版). 2007(10)



本文编号：3070074