智能手机观测值伪距平滑实时定位研究

发布时间：2021-02-06 16:50

　　本文针对智能手机内部天线构造、GNSS接收芯片等因素限制,手机原始观测值易受外部环境影响,观测噪声大,导致定位精度较差的问题,面向大众导航定位需求,以提高手机伪距单点定位精度为目标,在对手机载波观测值周跳探测的基础上,研究对比分析了基于载波、多普勒平滑下的伪距单点定位的性能。试验表明:载波平滑伪距和多普勒平滑伪距都可以有效提高定位精度,但多普勒平滑伪距具有更好的稳定性且定位精度更好,统计显示在东（E）、北（N）、高（U） 3个方向的均方根值（RMS）分别提高了52%、62%、60%,平面精度优于1.5 m。 

【文章来源】：测绘通报. 2020,(11)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

手机观测值历元间四次差

图1、图2分别表示Mi 8手机和R9接收机G14、G31号卫星相位历元间四次差的周跳探测，从图中可以看出:手机在观测条件良好，关闭占空比的情况下，周跳多是范围在1～4周的小周跳。表2、表3对手机和接收机观测卫星的周跳统计结果表明:手机载波相位值在观测过程中的周跳现象较测量型接收机更为严重。这是由于高次差法无法探测连续历元间的周跳情况，因此实际观测中周跳出现的概率要高于统计值。3.2 伪距平滑定位精度分析

在周跳探测的基础上，进行载波相位平滑伪距实时单点定位，分析小周跳对定位精度的影响。本文试验平滑常数采用100 s的等效值(即取前100个历元进行平滑)，分别对手机原始观测值获取的伪距在平滑前后的实时单点定位存储的结果文件进行处理，分析不同情况下的定位精度，图3、图4、图5分别表示原始伪距、载波相位平滑伪距、多普勒平滑伪距进行实时定位结果在E、N、U方向的残差，统计结果见表4。根据表4统计结果可知，在观测条件良好的情况下，虽然相位观测值出现小周跳的现象比较严重，但载波相位平滑伪距和多普勒平滑伪距都能有效地提高手机观测值实时单点定位的精度，两种平滑方式在水平方向的精度都能达到2 m。载波相位平滑伪距较原始伪距在平面和三维定位精度方面分别提升了49%、40%，多普勒平滑伪距较原始伪距在平面和三维定位精度方面分别提升了61%、57%。

【参考文献】：
期刊论文
[1]双频智能手机GNSS数据质量及定位精度分析[J]. 赵硕,秘金钟,徐彦田,赵忠海.  测绘科学. 2020(02)
[2]相位平滑伪距对GNSS定位精度的影响[J]. 王涛,程鹏飞,成英燕.  导航定位学报. 2018(04)
[3]单点定位中一种载波相位平滑伪距方法[J]. 管庆林,樊春明,朱正平,彭飞.  测绘科学. 2019(02)
[4]GPS多普勒伪距平滑定位与测速方法[J]. 孙伟,段顺利.  测绘科学. 2016(12)
[5]Android手机GPS和A-GPS定位精度分析[J]. 毕京学,甄杰,郭英.  测绘通报. 2016(07)
[6]GNSS最优载波相位平滑伪距研究[J]. 刘广军,郭晶,罗海英.  飞行器测控学报. 2015(02)

硕士论文
[1]GNSS周跳探测与修复方法研究[D]. 贾茜子.桂林电子科技大学 2019



本文编号：3020777