天线相位中心改正对BDS二代卫星精密定位的影响分析
发布时间：2021-08-27 22:50
精确改正卫星端PCO/PCV偏差是实现精密单点定位的重要前提。本文对目前多家分析中心提供的不同的BDS二代卫星端PCO/PCV改正值进行了PPP定位精度评估,评估过程中选取了15个MGEX测站,设计4套方案分别处理了静态PPP和动态PPP。结果表明:①BDS 3类不同结构类型的卫星端PCV改正值在视线距离上引起的误差最大可达10 cm,必须加以改正;②当使用同一分析中心的精密产品和PCO/PCV改正值时,其坐标残差较小、收敛速度较快,收敛后N、E、U 3个方向的坐标定位精度较高;③当使用ESA的精密轨道和钟差进行PPP解算时,整体上的动态定位残差RMS最低,动态定位效果最好,相对于使用IGS的PCO/PCV,其在E、N、U方向提高率分别约为31%、20%和9%。本文对高精度动、静态导航和定位的参数模型选取具有一定的参考价值。
【文章来源】：测绘通报. 2020,(10)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
GEO/IGSO/MEO卫星端PCV时间变化
图2测站CUT0位置残差时间序列表2基于WUM精密产品和3类PCO/PCV改正值解算的PPP单天解cm测站E方向N方向U方向ESAWUMIGSESAWUMIGSESAWUMIGSCEDU0．360．250．310．470．450．512．282．511．71CUT00．180．130．250．090．180．2－0．050．31－0．49DYNG0．13－0．36－0．12－0．88－0．83－1．1－0．890．17－0．03HAＲB－1．22－0．14－0．7－0．76－0．97－0．683．593．123．63JFNG0．150－0．18－0．54－0．35－0．461．211．190．76KAＲＲ0．50．40．490．030．050．041．291．520．94KIＲU－12．54－11．44－8．1613．6612．937．35－15．55－13．17－10．54LHAZ0．540．03－0．01－0．81－0．84－0．96－0．360．13－1．08MAL20．140．250．01－1．33－1．18－1．240．590．920．5MAYG－0．96－0．88－0．92－0．89－0．74－0．7－0．790．32－0．16NKYG－3．6－2．15－0．79－2．08－1．92－1．920．80．290．2SEYG0．460．230．16－0．56－0．4－0．40．551．250．66YEL2－3．58－2．72－2．89－8．66－7．88－7．197．368．047．07表3基于ESA精密产品和3类PCO/PCV改正值解算的PPP单天解cm测站E方向N方向U方向ESAWUMIGSESAWUMIGSESAWUMIGSCEDU0．430．320．38－0．12－0．13－0．082．032．261．46CUT0－0．07－0．120－0．34－0．25－0．23－0．220．14－0．66DYNG0．15－0．2－0．380．110．18－0．160．671．681．57HAＲB0．461．270．59－0．6－0．77－0．411．631．642JFNG0．480．330．16－0．48－0．29－0．40．870．850．41KAＲＲ0．330．230．31－0．28－0．25－0．261．621．861．28KIＲU－10．16－9．26－7．8510．299．577．79－9．9－7．67－7．23LHAZ0．42－0．09－0．13－0．23－0．26－0．38－0．93－0．43
2．3PPP动态解影响分析在PPP动态解算时，本文在卡尔曼滤波过程中使用随机游走过程对动态载体的运动进行建模，其中坐标参数的过程噪声设为104m2/s［15］。其他参数过程噪声的设置与静态PPP解算时一致。本文同样以MEGX跟踪站的SNX周解坐标作为参考评估解算精度。图3测站CUT0位置残差时间序列图3中分别给出了基于WUM和3种PCO/PCV、ESA和3种PCO/PCV改正值的动态定位残差，此外，本文在统计定位残差时去除了收敛过程中的前300个历元。整体分析可知，当使用任意一种精密星历和PCO/PCV改正值时，水平方向和垂直方向均可达厘米级。为了便于分析使用不同的精密产品和PCO/PCV改正值的定位精度，本文统计了各测站的ＲMS，然后将其平均，结果见表4。表4基于不同精密产品和PCO/PCV改正值的动态定位残差ＲMScm轨道/钟差PCO/PCVENUWUMEＲA2．22．47．3WUM1．81．66．0IGS1．91．86．6ESAEＲA1．61．55．2WUM2．31．85．4IGS2．11．85．3由表4分析可知，当使用ESA的精密轨道和钟差进行PPP解算时，整体上的动态定位残差ＲMS最低，动态定位效果最好。相对于使用IGS的PCO/PCV，其在E、N、U方向提高率分别约为31%、20%和9%。此外，比较WUM和ESA和3种不同类型的PCO/PCV的动态定位结果可知，当使用同一个分析中心发布的产品时，动态定位结果最优，其ＲMS值在水平和高程方向可达2和5cm。因此，建议在进行BDS动态定位时，最优组合选择相同分析中心发布的精密轨道、精密钟差和PCO/PCV改正值。3结语BDS卫星导航系统以多星座构成和具备多功能的特点正在服务于全球。本文主要基于2类不同分析中心的精密轨道和精密钟差数据，并结合3类不同的卫星端PCO/PCV改正值，分别对15个MEGX站进行了静态和动态定位。根据解算结果分析?
【参考文献】：
期刊论文
[1]多GNSS系统精密定轨ISB/IFB估计及特性分析[J]. 党亚民,张龙平,陈俊勇. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(12)
[2]全球电离层模型的分布式并行解算[J]. 王成,毛大智,施闯,章红平. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(08)
[3]近年来我国GNSS电离层延迟精确建模及修正研究进展[J]. 袁运斌,霍星亮,张宝成. 测绘学报. 2017(10)
[4]GPS卫星和接收机天线绝对PCO、PCV对高精度基线解算的影响分析[J]. 胡一帆,胡弦,陈俊平,胡丛玮. 测绘通报. 2017(05)
[5]iGMAS全球电离层延迟模型及并行计算策略[J]. 郭东晓,党金涛,李建文,王世忠. 测绘科学技术学报. 2015(04)
[6]GPS天线相位中心改正模型及其对PPP的精度影响分析[J]. 陈绍杰,耿宏锁. 水资源与水工程学报. 2010(05)
博士论文
[1]GNSS精密单点定位模糊度快速固定技术和方法研究[D]. 李盼.武汉大学 2016
[2]滑坡与地震监测中电离层扰动分析及其影响改正算法[D]. 贺黎明.东北大学 2014
本文编号：3367254
【文章来源】：测绘通报. 2020,(10)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
GEO/IGSO/MEO卫星端PCV时间变化
图2测站CUT0位置残差时间序列表2基于WUM精密产品和3类PCO/PCV改正值解算的PPP单天解cm测站E方向N方向U方向ESAWUMIGSESAWUMIGSESAWUMIGSCEDU0．360．250．310．470．450．512．282．511．71CUT00．180．130．250．090．180．2－0．050．31－0．49DYNG0．13－0．36－0．12－0．88－0．83－1．1－0．890．17－0．03HAＲB－1．22－0．14－0．7－0．76－0．97－0．683．593．123．63JFNG0．150－0．18－0．54－0．35－0．461．211．190．76KAＲＲ0．50．40．490．030．050．041．291．520．94KIＲU－12．54－11．44－8．1613．6612．937．35－15．55－13．17－10．54LHAZ0．540．03－0．01－0．81－0．84－0．96－0．360．13－1．08MAL20．140．250．01－1．33－1．18－1．240．590．920．5MAYG－0．96－0．88－0．92－0．89－0．74－0．7－0．790．32－0．16NKYG－3．6－2．15－0．79－2．08－1．92－1．920．80．290．2SEYG0．460．230．16－0．56－0．4－0．40．551．250．66YEL2－3．58－2．72－2．89－8．66－7．88－7．197．368．047．07表3基于ESA精密产品和3类PCO/PCV改正值解算的PPP单天解cm测站E方向N方向U方向ESAWUMIGSESAWUMIGSESAWUMIGSCEDU0．430．320．38－0．12－0．13－0．082．032．261．46CUT0－0．07－0．120－0．34－0．25－0．23－0．220．14－0．66DYNG0．15－0．2－0．380．110．18－0．160．671．681．57HAＲB0．461．270．59－0．6－0．77－0．411．631．642JFNG0．480．330．16－0．48－0．29－0．40．870．850．41KAＲＲ0．330．230．31－0．28－0．25－0．261．621．861．28KIＲU－10．16－9．26－7．8510．299．577．79－9．9－7．67－7．23LHAZ0．42－0．09－0．13－0．23－0．26－0．38－0．93－0．43
2．3PPP动态解影响分析在PPP动态解算时，本文在卡尔曼滤波过程中使用随机游走过程对动态载体的运动进行建模，其中坐标参数的过程噪声设为104m2/s［15］。其他参数过程噪声的设置与静态PPP解算时一致。本文同样以MEGX跟踪站的SNX周解坐标作为参考评估解算精度。图3测站CUT0位置残差时间序列图3中分别给出了基于WUM和3种PCO/PCV、ESA和3种PCO/PCV改正值的动态定位残差，此外，本文在统计定位残差时去除了收敛过程中的前300个历元。整体分析可知，当使用任意一种精密星历和PCO/PCV改正值时，水平方向和垂直方向均可达厘米级。为了便于分析使用不同的精密产品和PCO/PCV改正值的定位精度，本文统计了各测站的ＲMS，然后将其平均，结果见表4。表4基于不同精密产品和PCO/PCV改正值的动态定位残差ＲMScm轨道/钟差PCO/PCVENUWUMEＲA2．22．47．3WUM1．81．66．0IGS1．91．86．6ESAEＲA1．61．55．2WUM2．31．85．4IGS2．11．85．3由表4分析可知，当使用ESA的精密轨道和钟差进行PPP解算时，整体上的动态定位残差ＲMS最低，动态定位效果最好。相对于使用IGS的PCO/PCV，其在E、N、U方向提高率分别约为31%、20%和9%。此外，比较WUM和ESA和3种不同类型的PCO/PCV的动态定位结果可知，当使用同一个分析中心发布的产品时，动态定位结果最优，其ＲMS值在水平和高程方向可达2和5cm。因此，建议在进行BDS动态定位时，最优组合选择相同分析中心发布的精密轨道、精密钟差和PCO/PCV改正值。3结语BDS卫星导航系统以多星座构成和具备多功能的特点正在服务于全球。本文主要基于2类不同分析中心的精密轨道和精密钟差数据，并结合3类不同的卫星端PCO/PCV改正值，分别对15个MEGX站进行了静态和动态定位。根据解算结果分析?
【参考文献】：
期刊论文
[1]多GNSS系统精密定轨ISB/IFB估计及特性分析[J]. 党亚民,张龙平,陈俊勇. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(12)
[2]全球电离层模型的分布式并行解算[J]. 王成,毛大智,施闯,章红平. 武汉大学学报(信息科学版). 2018(08)
[3]近年来我国GNSS电离层延迟精确建模及修正研究进展[J]. 袁运斌,霍星亮,张宝成. 测绘学报. 2017(10)
[4]GPS卫星和接收机天线绝对PCO、PCV对高精度基线解算的影响分析[J]. 胡一帆,胡弦,陈俊平,胡丛玮. 测绘通报. 2017(05)
[5]iGMAS全球电离层延迟模型及并行计算策略[J]. 郭东晓,党金涛,李建文,王世忠. 测绘科学技术学报. 2015(04)
[6]GPS天线相位中心改正模型及其对PPP的精度影响分析[J]. 陈绍杰,耿宏锁. 水资源与水工程学报. 2010(05)
博士论文
[1]GNSS精密单点定位模糊度快速固定技术和方法研究[D]. 李盼.武汉大学 2016
[2]滑坡与地震监测中电离层扰动分析及其影响改正算法[D]. 贺黎明.东北大学 2014
本文编号：3367254
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