多模GNSS动态精密单点定位性能分析
发布时间：2021-12-28 13:36
为研究多模全球卫星导航系统（GNSS）联合动态精密单点定位（PPP）性能,首先给出了多模GNSS联合PPP解算处理方法,然后基于多GNSS试验项目（MGEX）测站的实测数据,分析多模GNSS联合动态PPP在定位精度、收敛时间等方面的表现以及截止高度角对PPP定位精度产生的影响。试验采用控制变量对比分析的方法进行。结果表明:与单全球定位系统（GPS） PPP相比,多模GNSS联合动态PPP在精度及收敛速度上具有明显改善,E、N、U方向定位精度分别由1.24、0.97、3.59cm提高到0.78、0.77、2.48cm,收敛时间由22.7min缩短为9.8min;截止高度角的增加对单系统动态PPP性能影响很大,而多模GNSS联合动态PPP却保持良好的稳定性。多模GNSS联合动态PPP使得可视卫星数明显增加、卫星空间几何结构明显优化,有效增强了定位结果的可靠性及可用性。
【文章来源】：青海大学学报. 2020,38(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
测站分布示意图
图3为JFNG多系统组合PPP动态定位误差、卫星数以及GDOP时间序列。为了清楚显示定位初试阶段收敛情况，仅给出了最初2 h的结果。由图3可知，对于单系统来说，GPS在收敛和精度方面表现最优;Bei Dou收敛时间最长。G/R组合结果相比单系统，在收敛和精度方面均有明显的改善。对于多系统G/R/C和G/R/C/E，其定位误差基本重叠，表明Galileo的引入对结果的改善并不明显;造成这种结果的因素有两方面:一是Galileo卫星个数相对较少，二是可视卫星总数较多，导致Galileo观测值对结果的影响进一步降低。此外，观察可视卫星个数和GDOP时间序列可以发现，单Bei Dou可视卫星个数大于单GPS，但是单Bei Dou GDOP值却大于单GPS，这一现象表明Bei Dou卫星并没有像GPS卫星一样均匀分布在测站天顶。结合图1可知，所有的GEO卫星位于赤道上空，相对测站，大部分观测时段IGSO卫星也位于GEO一侧，从而导致绝大多数可视卫星位于测站的一侧，而不能均匀地分布于测站天顶。与此同时，相比单GPS以及单GLONASS，单Bei Dou的GDOP值十分平滑，这也是Bei Dou的一个特点，因为可视卫星中将近一半卫星为GEO卫星，导致其几何构型变化相对缓慢[16]。相比单系统，多系统组合极大地降低了GDOP值。多系统组合使得可视卫星数显著增加，GDOP值显著减小，因此在收敛及可靠性方面表现得更加优异。对本文所选的五个测站2015年12月12日至2015年12月25日的数据进行单GPS和G/R/C/E动态PPP数据处理，其中以静态单天解算值作为各测站坐标真值，统计各测站收敛时间和定位均方根误差(Root Mean Square,RMS)，解算弧段长度以天为单位，收敛标准为平面精度优于0.1 m，高程精度优于0.2m;定位误差RMS统计的是收敛之后弧段;空白表示观测文件缺失。由图4可知，除了346 d和354 d,4大系统PPP相比单GPS，精度明显改善;但346 d和354 d 4大系统PPP的精度远差于单GPS，分析发现:首先CUT0、MRO1及YAR2在空间位置上十分接近，意味着具有相近的共视卫星;其次GMSD和JFNG没有出现此问题，并且所选测站的单GPS的定位结果都较好;因此推测是由其他系统的精密产品在某些时段精度严重退化所导致。总之，单GPS PPP在E、N、U方向的平均RMS分别为1.24、0.97、3.59 cm，而4大系统PPP在E、N、U方向的平均RMS分别为0.78、0.77、2.48 cm。
2015年DOY 246 JFNG多系统组合PPP动态定位误差、卫星数以及GDOP时间序列
【参考文献】：
期刊论文
[1]BeiDou、Galileo、GLONASS、GPS多系统融合精密单点[J]. 任晓东,张柯柯,李星星,张小红. 测绘学报. 2015(12)
[2]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)
[3]单站多参数GLONASS码频间偏差估计及其对组合精密单点定位的影响[J]. 刘志强,王解先,段兵兵. 测绘学报. 2015(02)
博士论文
[1]姿态、光压和函数模型对导航卫星精密定轨影响的研究[D]. 郭靖.武汉大学 2014
本文编号：3554152
【文章来源】：青海大学学报. 2020,38(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
测站分布示意图
图3为JFNG多系统组合PPP动态定位误差、卫星数以及GDOP时间序列。为了清楚显示定位初试阶段收敛情况，仅给出了最初2 h的结果。由图3可知，对于单系统来说，GPS在收敛和精度方面表现最优;Bei Dou收敛时间最长。G/R组合结果相比单系统，在收敛和精度方面均有明显的改善。对于多系统G/R/C和G/R/C/E，其定位误差基本重叠，表明Galileo的引入对结果的改善并不明显;造成这种结果的因素有两方面:一是Galileo卫星个数相对较少，二是可视卫星总数较多，导致Galileo观测值对结果的影响进一步降低。此外，观察可视卫星个数和GDOP时间序列可以发现，单Bei Dou可视卫星个数大于单GPS，但是单Bei Dou GDOP值却大于单GPS，这一现象表明Bei Dou卫星并没有像GPS卫星一样均匀分布在测站天顶。结合图1可知，所有的GEO卫星位于赤道上空，相对测站，大部分观测时段IGSO卫星也位于GEO一侧，从而导致绝大多数可视卫星位于测站的一侧，而不能均匀地分布于测站天顶。与此同时，相比单GPS以及单GLONASS，单Bei Dou的GDOP值十分平滑，这也是Bei Dou的一个特点，因为可视卫星中将近一半卫星为GEO卫星，导致其几何构型变化相对缓慢[16]。相比单系统，多系统组合极大地降低了GDOP值。多系统组合使得可视卫星数显著增加，GDOP值显著减小，因此在收敛及可靠性方面表现得更加优异。对本文所选的五个测站2015年12月12日至2015年12月25日的数据进行单GPS和G/R/C/E动态PPP数据处理，其中以静态单天解算值作为各测站坐标真值，统计各测站收敛时间和定位均方根误差(Root Mean Square,RMS)，解算弧段长度以天为单位，收敛标准为平面精度优于0.1 m，高程精度优于0.2m;定位误差RMS统计的是收敛之后弧段;空白表示观测文件缺失。由图4可知，除了346 d和354 d,4大系统PPP相比单GPS，精度明显改善;但346 d和354 d 4大系统PPP的精度远差于单GPS，分析发现:首先CUT0、MRO1及YAR2在空间位置上十分接近，意味着具有相近的共视卫星;其次GMSD和JFNG没有出现此问题，并且所选测站的单GPS的定位结果都较好;因此推测是由其他系统的精密产品在某些时段精度严重退化所导致。总之，单GPS PPP在E、N、U方向的平均RMS分别为1.24、0.97、3.59 cm，而4大系统PPP在E、N、U方向的平均RMS分别为0.78、0.77、2.48 cm。
2015年DOY 246 JFNG多系统组合PPP动态定位误差、卫星数以及GDOP时间序列
【参考文献】：
期刊论文
[1]BeiDou、Galileo、GLONASS、GPS多系统融合精密单点[J]. 任晓东,张柯柯,李星星,张小红. 测绘学报. 2015(12)
[2]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)
[3]单站多参数GLONASS码频间偏差估计及其对组合精密单点定位的影响[J]. 刘志强,王解先,段兵兵. 测绘学报. 2015(02)
博士论文
[1]姿态、光压和函数模型对导航卫星精密定轨影响的研究[D]. 郭靖.武汉大学 2014
本文编号：3554152
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/3554152.html
