单点动态定位
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第33卷第1期 2013年1月 海洋测绘 HYDROGR APHIC SURVEYING AND CHARTING VO1.33.No.1 Jan.,2013
DOI:10.3969/j.issn.1671—3O44.2013.01.003
精密单点定位的一种低动态解法
王振杰 ,魏恩岳 ,范士杰 ,乔永杰
(1.中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东青岛266555:
2.中国石油天然气管道工程有限公司,河北廊坊065000)
摘要:采用自适应选权滤波法,对低动态精密单点定位的解算方法进行研究,并编写了精密单点定位程序。通 过合理选择自适应因子参数,对船载动态GPS测量数据进行了事后精密单点定位处理。结果表明:相对于经典卡 尔曼滤波方法,采用自适应选权滤波法可大大提高低动态精密单点定位解的精度, 、y、z三个方向的RMS分别提 高了79.9%、69.7%和92.0%。
关键词:精密单点定位;自适应选权滤波;低动态解;自适应因子
中图分类号:P228.4 文献标志码:A 文章编号:1671—3044(2013)01—0009—03
精密单点定位(precise point positioning,PPP)是
一种新的GPS非差定位技术…。1997年美国喷气
推进实验室(JPL)的Zumbegerl2 等人最先提出非差
精密单点定位技术,该方法利用IGS等组织发布的
精密卫星星历和钟差产品,基于双频载波相位观测
值和非差模型进行定位。目前,国际上从事精密单
点定位技术研究的机构主要有:美国JPL、德国
GFZ、加拿大NRCan等 。JPL研制了基于平方根
信息滤波估计方法的非差定轨、定位软件GIPSY,
GFZ研制了采用最小二乘估计方法的非差定轨、定
位软件EPOS。利用这两个软件确定的GPS轨道参
数精度可达2~5cm,确定卫星钟差精度可达0.1~
0.2ns,测站静态定位单天解重复性精度在水平方向
实时精密单点定位研究综述
摘要:GPS精密单点定位(PPP)是一种利用高精度的GPS卫星星历和卫星钟差以及双频载波相位观测值,并采用非差模型进行高精度单点定位的方法。实时精密单点定位技术(RT-PPP)已成为当前GNSS领域的研究热点,也将是目前乃至未来实时高精度动态定位的主要技术手段之一。本文对其从研究背景、国内外研究现状,以及发展前景等方面进行了综述。
关键词:GPS;实时精密单点定位;研究背景;发展现状;前景
1 研究背景
全球定位系统GPS(Global Positioning System)是美国从上世纪70年代开始研制,于1994年全面建成的新一代卫星导航定位系统。目前,GPS以全天候、高精度、自动亿、高效益等显著特点,诸多领域得到了广泛应用。GPS的出现,给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。传统的GPS单点定位是指利用单台接收机的测码伪距及广播星历的卫星轨道参数和卫星钟差改正进行定位,因其较低的定位精度已不能满足精密导航、大地测量、变形监测、精密工程测量等的要求。
为了提高精度,出现了GPS相对定位,它是用两台以上接收机同步观测相同的GPS卫星,以确定基线端点的相对位置或基线向量。GPS相对定位通过组成差分观测值来消除接收机钟差、卫星钟差等公共钟差以及减弱对流层延迟、电流层延迟等相关性的影响,因此,它是目前GPS定位中精度最好的一种方法。
PPP技术作为一种最近十几年发展起来的一项GPS定位新技术,在低轨卫星精密定轨、高精度坐标框架维持、区域或全球性科学考察、航空动态测量和海洋测绘等方面具有不可估量的应用前景,目前己经成为GPS导航和定位界的研究热点。经过近十几年国内外学者的研究,精密单点定位的事后处理算法及应用已经比较成熟。与相对定位中的实时定位技术RTK相对应,在实时GPS卫星轨道和钟差产品的支持下,精密单点定位的数据处理可以在实时情况下进行,得到实时定位结果,称之为实时PPP技术。实时PPP定位技术与目前已有两种GPS实时定位服务系统(基于单基准站RTK技术系统和基于多基准站的CORS系统)相比具有以下显著优点:
第38卷 第4期 2013年8月 全球定位系统 GNSS World of China Vo1.38。NO.4 August,2013
基于动态短基线的精密单点定位精度检验
捌已飞士胃,杜 胃,文4 星
(中国洛阳电子试验装备中心,河南洛阳471000)
摘 要:提出并设计了基于动态短基线的高动态条件下精密单点定位精度检验方法,经 试验数据分析得出高动态下GPS精密单点定位处理的系统误差,验证了此方法行之有效。
关键词:动态短基线;精密单点定位;系统误差 中图分类号:P228.4 文献标志码:A
文章编号:1008—9268(2013)04—0020—03
0 引 言
GPS精密单点定位(PPP)是在不作载波相位 差分的情况下,利用全球若干IGS跟踪站获得的
GPS观测数据计算出精密卫星轨道参数、精密星 历和卫星钟差,以及单台双频GPS接收机采集的
载波相位观测值,经后软件处理就可实现数千万平 方公里乃至全球范围内的厘米级到分米级的动态
单点定位,无需地面基准站的支持,不受作用距离
的限制,大大降低了作业成本而备受各行各业用户 青睐。因而,在动态高精度测量与导航定位以及低 轨道卫星定轨等方面有广泛的应用前景[1 J。但其
在高动态条件下的定位精度如何影响着PPP技术
更广领域的应用。利用GPS精度鉴定测姿系 统 31构建的动态超短基线获得的测量数据,采用 PPP模式对动态站进行定位数据处理,通过动态
GPS天线相位中心的空间相对距离与静态实测距 离比较,实现高动态GPS精密单点定位精度检验。
以某次校飞试验数据为例,分析得出高动态下 PPP处理的实际测量精度,验证了采用超短基线
检验方法行之有效,具有一定的现实意义和工程参 考价值,为GPS精密单点定位技术应用于高动态
领域提供了参考。
1 原理简介
1.1 GPS高动态短基线构造 在GPS精度鉴定校飞试验中,GPS设备受机
收稿日期:2013 05 09 联系人:姚飞娟E—mail:yfj31l@163.corn 载加装限制,而校飞试验航路设计具有直航线、匀
单点定位名词解释
什么是单点定位
单点定位(Single Point Positioning,简称SPP)是一种用于确定物体或人在空间中单一位置的定位技术。它是基于全球导航卫星系统(Global Navigation
Satellite System,简称GNSS)的原理和技术,通过接收来自多颗卫星的信号,并利用这些信号的时间延迟、频率变化等信息,来计算被定位物体或人的地理坐标。
GNSS与单点定位的关系
GNSS是由一组卫星组成的导航系统,包括全球定位系统(GPS,Global
Positioning System)、伽利略卫星导航系统(Galileo)、北斗卫星导航系统(BeiDou)等。这些卫星以恒定的轨道绕地球运行,向地面发送无线电信号,接收器接收并处理这些信号,从而实现定位和导航功能。
单点定位是GNSS中最基本的定位方式,它仅利用一个接收器接收卫星信号,通过计算信号的时间差、频率等信息,确定接收器所在的位置。相比于差分定位和RTK定位,单点定位的精度较低,但它具有简单、易操作等特点,在不需要高精度定位的情况下,具有较为广泛的应用。
单点定位的原理
单点定位的原理主要基于三个方面的信息:接收时间、卫星位置和信号传播速度。
• 接收时间:接收器接收到来自卫星的信号后,可以通过测量信号到达的时间差来计算信号的传播距离。
• 卫星位置:接收器需要知道至少四颗卫星的位置信息,这样才能计算得到接收器所在的位置。卫星的位置信息可以通过广播信号传输给接收器。
• 信号传播速度:信号在空间中传播的速度是一个固定值,接收器可以利用信号的传播速度,将信号传播时间转换为接收器与卫星之间的距离。
基于上述信息,接收器可以通过解算的方式,计算出接收器所在的位置坐标。常用的解算方法包括最小二乘法、加权最小二乘法等。 单点定位的误差源
单点定位的精度受到多个因素的影响,主要的误差源包括以下几个方面:
1. 天线相位中心偏移误差:接收器的天线相位中心与经纬度坐标系的参考点之间存在一定的偏移,这会引入一定的误差。