GNSS多系统动态精密单点定位性能分析

合集下载

全球导航卫星系统（GNSS）在大地测量中的精度分析与改进

全球导航卫星系统（GNSS）在大地测量中的精度分析与改进摘要：随着全球导航卫星系统（GNSS）的发展和广泛应用，它在大地测量领域中扮演了重要角色。

然而，由于多种因素的影响，GNSS测量存在一定的误差和不确定性，对于一些高精度测量需求的项目来说，这些误差可能是不可忽视的。

因此，本论文旨在分析GNSS在大地测量中的精度问题，并提出相关改进方法。

关键词：全球导航卫星系统（GNSS）；大地测量；精度分析引言全球导航卫星系统（GNSS）是一种基于卫星定位和测量技术的全球性导航系统，包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗系统。

随着GNSS技术的不断发展和应用，它在大地测量中的作用越来越重要。

传统的大地测量方法受到时间、空间和人力资源等因素的限制，而GNSS提供了高精度、实时、全球覆盖的测量服务，广泛应用于地形测量、海洋测量、工程测量等领域。

然而，在实际应用中，由于多种因素的影响，GNSS测量存在一定的误差和不确定性。

这些误差包括信号传播中的大气延迟、多径效应、钟差误差，以及接收机硬件误差等。

特别对于那些高精度测量需求的项目，这些误差可能对测量结果产生较大的影响，甚至导致数据的不可靠性。

因此，本论文旨在通过对GNSS在大地测量中的精度进行分析，了解误差来源和影响因素，并提出相应的改进方法，以提高GNSS在大地测量中的精度和可靠性。

一、GNSS基本原理和误差来源分析（一）GNSS基本原理GNSS（全球导航卫星系统）是一种基于卫星进行导航和定位的技术。

它包括多个卫星组成的卫星系统和用户接收机。

GNSS基本原理是通过测量卫星信号的传播时间差，从而计算用户接收机与卫星之间的距离，进而实现定位和导航。

（二）GNSS信号传播中的误差来源：在GNSS信号传播过程中，存在多种误差来源，包括：大气延迟误差，GNSS 信号在穿过大气层时会受到大气折射的影响，导致信号传播时间延迟。

多径效应误差，当GNSS信号在传播过程中遇到地面、建筑物等物体的反射，导致信号产生多个路径，从而引入多径效应误差。

精密单点定位在线GNSS数据处理精度比较分析

精密单点定位在线ＧＮＳＳ数据处理精度比较分析
高攀，郭斐，吕翠仙，唐龙
（汉大学测绘学院，北武汉４０７）武湖３０９
摘要：用自动精密定位服务（Ｐ）ＧＳ分析定位服务（利ＡＰＳ、ＰＧＡＰ）加拿大空间参考Ｓ、
广。
＼
返
只需按其协议，接收机的原始观测数据转换并压将缩成标准的ＲＮＥ格式上传至在线定位服务系ＩＸ统，系统便会在较短（算完毕）解的时间内将定位结
果以邮件形式发送给用户，便了ＧＰ方Ｓ用户的内业处理，同时也降低了作业成本Ｌ。这些在线服务２］系统的出现将在ＧＰＳ差分参考站和ＧＰＳ控制点的建设、远地区ＧＰ偏Ｓ基站的建立、长基线测超
个在线精密单点定位服务系统，够实时处理能
的ＡＰＳ以及西班牙ＧＭＶ公司的ｍａｉＧＮＳＰｇｃＳ。
差产品；处理ＧＰ ③ Ｓ观测数据的ＧＰＹＯＩＩＳ — ＡＳＳ
软件。④ 免费提供ＡｕｏＰＹ（ｔＧＩＳＡＧ）务，态服静
后处理服务。
图１在线ＰＰ服务流程Ｐ
段。ＧＰＳ用户可以通过使用在线ＰＰ技术能够获Ｐ
了各系统的数据处理能力及其精度状况。
取任一测点在全球框架下的精确位置、流层延迟对

（2016卫星导航）不同系统组合的精密单点定位性能分析

（2016卫星导航）不同系统组合的精密单点定位性能分析①黄令勇1,2,3，刘宇玺3,4，辛国栋1，朱雷鸣 1，李五1，张欢1（1.中国天绘卫星中心，北京 102102；2.信息工程大学地理空间信息学院，郑州，450001；3.地理信息工程国家重点实验室，西安 710054；4.西安测绘研究所，西安 710054）摘要：为了对比分析不同卫星导航系统、双系统以及三系统精密单点定位性能，在分析研究基于星间单差精密单点定位算法和抗差Kalman 滤波解算模型基础上，利用GPS 、GLONASS 、BDS 数据，对单、双、三系统PPP 定位精度和收敛时间进行了分析，得出了以下结论：三系统PPP 技术无论定位精度还是收敛速度均最优，多系统组合导航定位有利于提高导航定位精度。

关键词：精密单点定位；三系统；组合定位；北斗；GPS ；GLONASS 中图分类号：P228 文献标志码：A 文章编号：Performance Analysis of Different System Precise PointPositioning (PPP)HUANG Lingyong 1,2,3, LIU Yuxi 3,4, XIN Guozheng 1, ZHU Leiming 1,LI Wu 1,ZHANG Huan 1(1.China Aerospace Surveying and Mapping Satellite Center, Beijing 102102, China ；2. Information Engineering University, Zhengzhou, 450001；3. State Key Laboratory of Geo-information Engineering, Xi ’an 710054, China ；4. Xi’an Institute ofSurveying and Mapping , Xi’an 710054, China )Abstract: In order to compare and analyze the performance of different satellite navigation system,double-system and three-system PPP , the PPP algorithm based on the single differencing between satellites and the robust Kalman filter model are studied and analyzed. And then, the GPS(Global Position System), GLONASS(Global Navigation Satellite System) and BDS(BeiDou Navigation Satellite System ) data have been used to analyze to the positioning precision and convergence time of single, double and three system PPP . Finally, the conclusion are drawn as following: no matter the positioning precision or convergence speed of the three-system PPP technology is best, and multiple-system integrated navigation and positioning can improve the precise of navigation and positioning.Keywords: Precise Point Positioning; Triple-System; Integrated positioning; BDS; GPS; GLONASS①①收稿日期：2015-XX-XX基金项目：国家自然科学基金资助项目（41371042，U1431115，41274015，41574010，41471387）；地理信息工程国家重点实验室（SLKGIE2015-M-2-1）作者简介：黄令勇（1987－），男，山东嘉祥人，工程师，E-mail ：***************随着我国BDS 系统建成运行，精密单点定位(PPP)技术研究再次成为热点[1]。

实时精密单点定位精度与收敛性分析

产品用对ＷＩＮＤ测站前１ｈ的实时ＰＰ的定位结Ｐ
果与ＩＧＳ提供的参考坐标在Ｎ、Ｕ方向上的互Ｅ、差（：取１注选ｈ目的在于分析其收敛性）图中次，
深、色、色依次代表Ｎ、Ｕ（、、）浅深Ｅ、北东天三个方向的定位偏差。同时，文对１本５种ＲＣ的定位ＯＣ
得到精密的卫星轨道和卫星钟差，提供了这些实并
时的精密卫星轨道和卫星钟差的改正系数（ＯＣＲＣ
产品）这１，５种ＲＣＯＣ产品的基本参数如表ｌ所
示。
表１中，ｍｅ代表精密卫星轨道和钟差改正Ｎａ
实时精密单点定位最重要的是实时地得到精
收稿日期：０１７０２１－ —９０基金项目：国家自然科学基金项目（０７０７４０４２）４８４１，１７０４
联系人：晓东Ｅｍａ：ｅｘａｄｎｆ＠ｇｉＣｒ任－ｉｒｎｉｏｇ１ｌｏｙｍａｌＯ．ｎ
讯接收来自测站接收机的观测值，通过这些数据流完成精密单点定位，体流程如图１示。具所
鉴于篇幅限制，者只给出ＷＩ测站的实笔ＮＤ时精密定位结果，它测站与此类似，文不再赘其本
述。如图３１～７所示，别表示采用１分５种ＲＣＯＣ
实时精密单点定位技术（ＴＰＰ，算结果表明Ｒ —Ｐ）计

BDSGNSS实时精密单点定位算法研究与实现

BDS/GNSS实时精密单点定位算法研究与实现随着GNSS定位技术的不断发展,以及多导航定位系统并存时代的到来,多系统融合精密单点定位逐渐成为研究的重要问题。

实时精密单点定位技术具有定位精度高、定位方便、不受基准站限制等优点,将成为未来高精度导航定位的重要手段。

多系统提供了更多的可见卫星数量及更优的卫星几何结构,有利于提高实时精密单点定位的定位的精度、可靠性及收敛时间。

因此,本文通过对实时多系统精密单点定位的理论和方法进行研究,基于实时的轨道和钟差数据流,以及实时三系统组合定位的实时单频的多系统观测数据流,实现了支持GPS/BDS/GLONASS和双频精密单点定位。

本文的主要研究内容如下:(1)本文对伪距粗差的探测、钟跳的探测与修复方法、以及周跳探测的方法进行了详细的分析。

首先对利用不同伪距间的差值进行伪距粗差探测的有效性进行了分析;然后根据不同的钟跳类型,对基于单个历元观测值的钟跳探测和修复方法进行了分析;最后,根据三频组合观测值的理论,优选了GPS和BDS三频无几何距离周跳探测组合,并根据实例,分析了利用优选的两组BDS线性组合系数进行无几何距离周跳探测的有效性。

(2)本文对不同系统和不同测站系统偏差值的特性进行了分析。

结果表明:系统偏差收敛后的值在一天内保持相对稳定,且系统偏差值的大小表现出与测站相关的特性。

(3)本文利用德国联邦测绘局提供的实时SSR改正数,分析了三系统实时恢复的轨道和钟差的精度。

同时分析了数据龄期和改正数中断对实时精密单点定位的影响,并给出相应的解决方案。

(4)根据实时多系统精密单点定位的理论,基于C++平台,编程实现了支持三系统组合定位的实时单频和双频精密单点定位。

并进行了双GPS/BDS/GLONASS频静态模拟动态、单频静态模拟动态、车载动态试验,分析了软件的定位性能。

GNSS精密单点定位算法研究与精度分析

GNSS精密单点定位算法研究与精度分析
GNSS精密单点定位技术不需要借助于基准站即可实现高精度的定位和导航,由于其导航定位的灵活性在各个应用领域有着广阔的市场和前景。

论文围绕GPS+GLONASS+BDS三系统精密单点定位组合模型展开研究,涵盖精密单点定位数学模型和参数估计方法、非差观测数据周跳探测与修复、抗差Kalman滤波模型、多系统精密单点定位融合和精度分析等方面。

主要内容和结果如下:(1)针对非差观测数据周跳探测成功率较低的问题,尤其是低采样率数据和电离层活跃条件下,基于斜路径电离层延迟预报模型修正无几何相位组合观测值,研究针对GNSS双频非差载波观测数据的周跳探测与修复算法。

结果表明,该算法能够充分利用已有观测数据,有效提高了周跳探测和修复成功率。

(2)针对精密单点定位载波和伪距两类观测值粗差对定位结果的影响,本文基于验后残差向量引入了抗差因子和观测权矩阵,构建了GNSS抗差Kalman滤波模型。

结果表明,该算法能够有效克服载波和伪距粗差对定位结果的影响。

(3)分别从定位精度和收敛速度两方面入手,研究不同系统组合和可见卫星数对定位结果的影响。

结果表明,在单GPS系统卫星数较多的条件下,引入其他系统数据可以较明显地提高双系统和三系统组合定位的收敛速度,但对收敛后的定位精度提高不大;当单GPS系统卫星数较少的条件下,引入其他系统数据可以明显地提高双系统和三系统组合的收敛速度,同时对定位精度也有明显的改善。

GNSS定位技术的测量精度分析与提升

GNSS定位技术的测量精度分析与提升引言：全球导航卫星系统（GNSS）是一种基于卫星信号的定位技术，已经广泛应用于航空、海洋、军事、地质勘探等领域。

然而，GNSS定位技术的测量精度一直是研究和实践的热点问题。

本文将从原理分析、误差来源、精度评估和提升方法等方面对GNSS定位技术的测量精度进行深入探讨。

一、GNSS定位技术的原理分析GNSS定位技术是利用空间中的卫星系统发送信号，接收器接收到这些卫星信号后，根据信号的传播时间和距离计算出自身的位置和速度。

其中，常用的卫星系统包括GPS、GLONASS、Galileo和北斗等。

对于单点定位来说，GNSS接收器需要同时接收到至少4颗卫星的信号，通过计算卫星信号的传播时间差和距离差来确定自身的位置。

而对于相对定位和差分定位来说，需要同时接收到更多的卫星信号，以提高定位的精度和可靠性。

二、GNSS定位误差的来源GNSS定位误差的来源可以分为系统误差和环境误差两大类。

系统误差主要包括卫星钟差、接收机钟差、卫星轨道误差等，而环境误差则涉及到大气延迟、多径效应等。

1. 环境误差大气延迟是指卫星信号在穿过大气层时受到的延迟，由于大气层的折射和折射率的变化导致信号传播速度的畸变。

多径效应是指信号沿着不止一条路径传播到接收器，导致接收到的信号包含主导路径和反射路径的混合信号。

2. 系统误差卫星钟差是指卫星内部时钟的不精确性，这会导致卫星信号传播时间的偏差。

接收机钟差是指接收机内部时钟的不准确性，同样会影响信号传播时间的计算。

卫星轨道误差是指卫星真实轨道与广播星历之间的差异。

三、GNSS定位精度的评估方法为了评估GNSS定位技术的精度，通常使用精度评估指标和误差椭圆等方法进行分析。

1. 精度评估指标精度评估指标通常包括定位误差、位置精度、速度精度等。

定位误差是指实际位置和测量位置之间的偏差，可以通过计算定位点与参考点之间的距离或者偏移角度来评估。

位置精度是指多次测量得到的位置结果的统计特性，可以通过标准差或概率密度函数来表示。

浅析基于GNNS和GLONASS组合精密单点定位

浅析基于GNNS和GLONASS组合精密单点定位作者：甄冬松杨玉忠来源：《城市建设理论研究》2012年第34期摘要：根据俄罗斯空间局信息分析中心(IAC)提供的GNNS与GLONASS精密星历和钟差产品，综合考虑GNSS定位的各种观测误差，采用PPP的方法处理了国际IGS站GNNS/GLONASS双系统观测数据，分别获得GNNS，GNNS/GLONASS，GLONASS精密单点定位的结果，并对结果作相应的分析。

关键词：GNNS，GLONASS，精密单点定位，组合Abstract: According to the Russian Space Agency Information Analysis Center ( IAC ) provide GNNS and GLONASS precise ephemeris and clock error, considering the various observation error of GNSS positioning, using PPP method to deal with international IGS station GNNS/GLONASS system data, respectively GNNS, GNNS/GLONASS, GLONASS precise point positioning result, and the results for the corresponding analysis.Key words: GNNS; GLONASS; precise point positioning; combination中图分类号：P228.4文献标识码：A文章编码：精密单点定位利用IGS公布的精密星历及钟差产品，采用双频GPS伪距和载波相位观测值的无电离层组合观测值，对相位中心，固体潮，相对论等误差进行模型改正，采用Kalman 滤波或最小二乘估计对流层，接收机位置以及接收机钟差。

基于GNSS网络的GPS精密单点定位性能分析

－－
３．１分析动态定位精度
…
在测量的过程中，精密单点定位技术在航空动态测量、低轨卫星精密定轨、航空动态测量等方面具有广泛的应用前景。通过进行大量的
数值分析证明，基于ＧＮＳＳ网络的ＧＰＳ定位可以达到精度要求。因为使用事后处理的方法对数据进行处理，在进行定位时，为了确保收敛时间不会影响定位结果，在定位的过程中，进行了双向滤波。
在公式中，载波相位观测值和伪距分别为和，单位为ｍ，信号的频率为＿ｏ真空光速为Ｃ，卫星钟差为ｄＴ，接收机钟差为ｄｔ，对流层延迟为Ｔ，电离层延迟为ＴＴ，观测噪音为。和￡Ｄ，卫星和接收机之间的距离为，假设接收机的坐标为（Ｘ，Ｙ，ｚ），卫星坐标为（Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓ），那么就有：
，＝
了
在频率的影响下，当出现电离层延迟时，会产生色散效应，只需要考虑一阶项即可。使用两个频率的观测值进行线性组合即可将电离层
的延迟影响消除。
取得更好的精度，并且测量系统的定位精度达到了ｃｍ级，和ＧＰＳ系统可以得到的精度差别不大。
４结论
假设天顶方向的延迟和对流层方向的斜延迟存在映射的关系，那
＝ｐ－－￣（ｄｒ — ｄＴ）一ｆ “ ÷ ｆ十￡４
其中单天解方案指的是分别收集五天的ＧＰＳ数据和基于ＧＮＳＳ网络的精密单点定位数据，小时解决方案将每２４小时的数据作为一个数据解算时间段，一共得到了１５组解算结果。
小时解方案指的是使用ＴＥＱＣ软件切割一天的观测数据，分别以３０分钟、１个小时、２个小时为解算时段，共得到１Ｏ４组解。经过比较，以上两种方法的精密单点定位都可以达到２ｃｍ的精度，但是，基于ＧＮＳＳ网络的ＧＰＳ精密单点定位可以在高程Ｕ方向上

工程测量中的精密单点定位技术分析

工程测量中的精密单点定位技术分析摘要：精密单点定位（PPP）是一种可以精确地测定观测点位置的定位方法，在工程测量方面应用比较广泛。

本文根据笔者多年工作实践，对控制测量工程中的精密单点定位技术的应用进行分析，供同行借鉴参考。

关键词：测量工程；精密单点；定位技术前言精密单点定位技术较于传统的定位技术灵活及精度高等特点，能够的有效解决首级控制网坐标问题。

其原理是应用IGS地面跟踪站的GNSS观测数据计算出卫星轨道和卫星钟差，在卫星定位测量中主要的误差在于轨道误差、卫星钟差和电离层延时，这些误差均可以精确的数学模型进行改正。

而IGS目前提供的卫星钟差精度已优于0.02 纳秒，卫星轨道精度可达2～3 cm，此精度的卫星钟差和轨道，可以保证精密单点定位解算获得厘米级精度。

一、精密单点定位技术数据的处理及精度的确定（1）外业观测采用单台GNSS双频接收机进行外业观测，选取控制网中一个点进行观测，最少观测一个时段，时段长度可选6～12h，也可与控制网中其它点一起进行同步观测。

（2）数据处理精密单点定位的数据处理主要有两种方式：一是单机版精密单点定位软件解算；二是网络在线提供PPP定位解算服务。

数据处理步骤一般有数据准备观测数据转为Rinex格式，下载精密星历和钟差文件；然后进行数据预处理，包括粗差剔除、周跳的探测及修复、相位平滑伪距、近似位置坐标计算、初始整周模糊度的确定等；并进行各项误差的改正，包括对流层、天线相位中心、相对论效应、固体潮等；观测模型、随机模型的建立，进行参数估计，选择IGS站点解算出观测点的坐标成果。

在对数据进行采集与处理时需要注意以下几个方面：①仪器选取及设置虽然很多学者专家已经对单频接收机用于精密单点定位测量的精度做了较高的评价，但是在工程运用上，存在着很多不稳定的因素，单频接收机数据解算的精度不是很可靠，一般选用双频且可靠性能比较高的接收机，在高度角、采样率等设置上要根据实际情况而定，一般采用的高度角为100，采样率为1～15s的设置，特别需要注意仪器天线高的设置。

GNSS精密单点定位基本原理及应用

GNSS精密单点定位基本原理及应用【摘要】文中详细介绍了GN SS精密单点定位技术的基本原理及在各领域中的应用前景，供国土测绘界同行参考。

【关键词】GN SS；精密单点定位；大地测量1.前言精密单点定位是指利用全球若干地面跟踪站的GNSS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差，对单台GNSS接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算，利用这种预报的GNSS卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据；同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GNSS定位观测值方程中的卫星钟差参数；用户利用单台GNSS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度，进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位，精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术，也是GNSS 定位方面的前沿研究方向。

2.精密单点定位基本原理单点定位是利用卫星星历和一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法，其优点是一台接收机单独定位，观测组织和实施方便，数据处理简单。

缺点是精度主要受系统性偏差（卫星轨道、卫星钟差、大气传播延迟等）的影响，定位精度低。

应用领域：低精度导航、资源普查、军事等。

对于单点定位的几何描述，保持GNSS卫星钟同GNSS接收机钟同步；GNSS卫星和接收机同时产生相同的信号；采用相关技术获得信号传播时间；GNSS卫星钟和GNSS接收机钟难以保持严格同步，用相关技术获得的信号传播时间含有卫星钟和接收机钟同步误差的影响。

单点定位虽然是只需要一台接收机即可，但是单点定位的结果受卫星星历误差、卫星钟差以及卫星信号传播过程中的大气延迟误差的影响较为显著，故定位精度一般较差。

精密单点定位为技术针对单点定位中的影响，采用了精密星历和精密卫星钟差、高精度的载波相位观测值以及较严密的数学模型的技术，如用户利用单台GNSS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内，点位平面位置精度可达1- 3cm，高程精度可达2- 4cm，实时定位的精度可达分米级。

基于GNSS网络的实时精密单点定位及精度分析

关键词实时精密单点定位，ＧＳ网络，元问差分，问差分ＮＳ历星
ＤＩ０３６／．ｓ．０１５３．０００．０Ｏ：．９９ｊｉｎ００—７３２１．６０８１ｓ
பைடு நூலகம்中图分类号
Ｐ２２３
收稿日期２０—（２，００５０收修定稿０９１９２１— —７＞０
果分别进行了比较、析．果表明，对钟差的历元间差值与Ｉ分结相ＧＳ的最终星历相比其精度可以达到００ｓ每小．８ｎ；
时观测的实时静态定位结果在Ｎ、ｕ三个方向的精度分别为１４、．２４０ｌ．态模式，时结果在Ｎ、ｕＥ、．７３６、．９ＣＩ动Ｔ实Ｅ、三个方向的精度分别为２６、．２５２Ｉ．采用ＩＳ最终轨道和钟差解算的结果相比较，时计算结果优于采．３３８、．０ｃ与ｎＧ实用精密轨道和精密钟差计算结果．
１．９９ｊｉｓ．０１５３．０００．００３６／．ｓｎ００ — ７３２１．６０８
ＬＪ，ＷａｇＪＸ，ＣｈｎＪＰ，ｅ１ＴｈｅｌａｉｎａｄａａｙｉｏｉＨｎｅｔａ．ｅｒａｉｔｏｎｎｌｓｓｆＧＮＳｅｗｏｋｂｓｄｒａ—ｉｒｃｓｏｎｏｉｏｉｇｚＳｎｔｒａｅｅｌｔｍｅｐｅｉｅｐｉｔｐｓｔｎｎ．ｉ
３ＤｅｔｃｓｏｒｃｕｇｓｎｒｒｕｓｈｅＧｅＦｏｓｈｎＺｅｔｕｎＧＦＺ，１４３，Ｐｏｓｍ，Ｇｅｍａｙ４７ｔｄａｒｎ

导航卫星实时精密钟差确定及实时精密单点定位理论方法研究

导航卫星实时精密钟差确定及实时精密单点定位理论方法研究一、本文概述随着全球导航卫星系统（GNSS）的快速发展和广泛应用，导航卫星实时精密钟差确定及实时精密单点定位（Real-Time Precise Point Positioning，RT-PPP）技术已成为现代大地测量和导航领域的研究热点。

这些技术不仅能够提供高精度、高可靠性的定位服务，还能有效支持各种实时应用场景，如智能交通、无人机导航、灾害监测等。

本文旨在深入研究导航卫星实时精密钟差确定及实时精密单点定位的理论方法，为提高定位精度和效率提供理论支持和技术指导。

本文首先介绍了导航卫星系统的基本原理和实时精密钟差确定的重要性，阐述了钟差对定位精度的影响以及实时钟差确定的必要性。

接着，详细分析了实时精密钟差确定的主要方法和技术，包括卫星钟差建模、钟差估计方法、数据融合处理等方面。

在此基础上，本文进一步探讨了实时精密单点定位的理论框架和关键技术，包括观测方程建立、误差处理、参数估计等方面。

本文的研究不仅对提高导航卫星系统的定位精度和实时性具有重要意义，也为相关领域的技术创新和应用拓展提供了有益的参考和借鉴。

通过本文的研究，我们希望能够为导航卫星实时精密钟差确定及实时精密单点定位技术的发展和应用提供理论支撑和技术指导。

二、导航卫星实时精密钟差确定方法导航卫星的实时精密钟差确定是卫星导航系统中的重要环节，对于提高定位精度和可靠性具有关键作用。

随着技术的不断发展，对于卫星钟差的确定方法也在不断进步。

本文将对导航卫星实时精密钟差确定方法进行深入研究和分析。

钟差模型是描述卫星钟差随时间变化的数学模型。

通常，钟差模型可以采用多项式或时间序列模型进行拟合。

在实时精密钟差确定中，需要利用观测数据对钟差模型中的参数进行估计。

常用的参数估计方法有最小二乘法和卡尔曼滤波等。

为了确定卫星的实时精密钟差，需要利用地面接收站观测到的导航卫星信号数据。

这些观测数据包括伪距、载波相位等。

GNSS精密单点定位算法研究与实现

GNSS精密单点定位算法研究与实现高精度GNSS单点定位是空间测量技术的热点，GNSS精密单点定位（PPP）数据处理模型的不断完善使其在测绘等各个领域得到广泛应用，但其周跳探测及修复和模糊度解算两大关键问题仍存在不足。

本文研究GNSS PPP的周跳探测及修复和模糊度解算的新方法，并自主开发GNSS PPP软件以验证提出的新方法的可靠性和有效性，主要研究内容如下：1）精密单点定位与差分定位主要区别之一在于精密单点定位需要对更多的误差源进行改正。

本文首先分析了GNSS PPP各项误差特性及其对解算精度的影响机理，给出了各项误差源的量级。

通过不同模型实验结果对比，确定最优改正模型，以提高GNSS PPP导航定位精度；2）数据预处理方法直接影响卡尔曼滤波的收敛速度和GNSS PPP的解算精度与可靠性，周跳探测及修复是其关键问题之一。

研究GNSS PPP非差观测值周跳探测及修复问题，提出基于经验模态分解（EMD）异常值检测的周跳探测方法。

该方法分析观测信息的信号特征及信号的异常值特性，通过检测信号的异常值判断周跳发生的位置与大小，并通过实例验证该方法的适用性；3）研究了TECR/M-W组合周跳探测及修复算法，针对电子含量变化率（TECR）无法准确探测采样间隔较大（如30s）数据周跳的问题，提出利用TECR 预测值与实测值的残差作为检验量进行周跳探测方法，消除TECR算法中时间项的影响。

实验结果表明：改进的TECR/M-W组合周跳探测及修复算法充分利用两种算法的优点，提高了周跳探测及修复效率，对任意采样间隔、大小和不同组合的周跳均能有效探测并修复；4）介绍了目前常用的PPP模糊度解算方法，在此基础上通过推导浮点模糊度、宽巷组合模糊度与窄巷模糊度三者之间关系，提出无基站PPP模糊度解算方法。

利用SOPAC提供的ITRF坐标以及GAMIT解算结果作为真值，对全球IGS站数据与实测数据解算结果与之对比，验证提出的无基站PPP 模糊度解算方法的解算精度和可靠性。

GPS／GLONASS组合精密单点定位性能分析

ＧＳＧＬＡＳ组合精密单点定位性能分析Ｐ／ＯＮＳ
王正军
（长沙理工大学交通运输工程学院，长沙４０７）１０６
摘要在阐述ＧＳＧＯＡＳＰ／ＬＮＳ组合精密单点定位（Ｐ）ＰＰ方法及模型的基础上，利用研发的软件从静动态定位精
度和动态定位收敛性方面比较分析了ＧＳＧＯＡＳＧＳＧＯＡＳＰ、ＬＮＳ及Ｐ／ＬＮＳ组合３种方式的精密单点定位结果。结果
表明：３种方式都能获得厘米级的静动态定位精度，组合方式较单一方式有较好的统计精度；但在动态定位收敛性
ｃｒｃｎｈＧＰ／ＧＬｕａｙａｄｔｅＳＯＮＡＳｃｍｂｎｔｏａｍｐｒｖｈｅｃｎｅｇｎｅｐｅｄｏｉｅｔＰＳｏｉａｉｎｃｎｉｏｅｔｏｖｒｅｃｓｅｆｋｎｍａｉＰＰ，ｐａｔｕａｌｃｒｉｌｒｙｃ
ｐｏｎｎｏｈａｅｏｓｂｅｖｄＧＳｓｔｌｔ．ｒｍｉｅｔｆｒｔｅｃｓｆｌｓｏｓｒｅＰａｅｌｅｅｉＫｅｒｓＧＳ；ＧＬＮＡＳｙｗｏｄ：ＰＯＳ；ｐｅｉｏｎｏｉｏｉｇ；ｃｍｂｎｔｎ；ｓａｉｔａｃｕａｙｒｃｓｐｉｔｐｓｔｎｎｅｉｏｉａｉｏｔｔｉｌｃｒｃｓｃａ
心发布的高精度ＧＳ卫星轨道和钟差产品）采用Ｐ，ｌ刚舌ＧＳ精密单点定位技术（Ｐ）ＰＰＰ的基本思想是将ＧＳ定位中的误差划分为轨道误差、星钟差和电Ｐ卫离层延迟误差、对流层延迟误差及接收机钟差，将定位中的卫星轨道和卫星钟差固定为一个全球网络解得到的高精度卫星轨道和钟差（ＩＳ及其分析中如Ｇ消电离层组合观测值消去电离层延迟误差，将对流层延迟误差和接收机钟差作为未知参数与测站的坐

面向城市复杂环境的3种多频多系统GNSS单点高精度定位方法及性能分析

摘要：城市智能交通、自动驾驶等对高精度动态定位的需求为分米级甚至厘米级，但在城市复杂环境下信号遮挡、衰减和多径频繁发生，GNSS定位的可用性和精度严重降低。

本文充分利用现有可用的多频多系统GNSS（GPS/BDS/Galileo/QZSS）数据，采用最新提出的单历元PPP宽巷模糊度固定方法（PPP-WAR），并与传统PPP方法和广域伪距增强精密定位方法进行对比试验，分析了这3种单点高精度定位方法在大都市高楼密布道路、小城镇狭窄道路和工业区开阔道路3种不同信号遮挡条件下的车载动态定位性能。

结果表明，目前城市环境中的三频数据完整性高达94%以上，可满足基于多频GNSS单历元定位的需求。

粗差阈值设定为3 m时，单历元PPP-WAR解在小城镇狭窄道路的水平定位误差RMS为0.41 m，达到了分米级定位精度，比广域伪距增强精密定位解和传统PPP解分别提高了53.9%和21.2%；3种方法在大都市高楼密布环境下的定位可用性均高于70%，在另外两种城市环境下的定位可用性均高于90%。

粗差阈值0.5 m时，单历元PPP-WAR方法和传统PPP方法在小城镇狭窄道路环境中可用性依然可达~70%。

单历元PPP-WAR方法受城市环境中4种典型地物（地下通道、高架桥、行道树和高楼）的影响最小。

总之，在干扰因素多的城市复杂环境中单历元PPP-WAR方法更具优势，在干扰因素少的城市开阔环境中传统PPP方法更优。

关键词：单点高精度定位多频多系统GNSS城市环境单历元宽巷模糊度固定Three multi-frequency and multi-system GNSS high-precision point positioning methods and their performance in complex urban environmentAbstract: High-precision applications, such as intelligent transportation and automated driving in urban environment, require a dynamic positioning accuracy at decimeter to centimeter level. However, GNSS performance (such as availability and positioning accuracy) in urban environments is strongly degraded by man-made and natural objects that obstruct satellite signals. Taking advantage of the available multi-frequency and multi-system GNSS (GPS/BDS/Galileo/QZSS) data, we adopt the new single-epoch PPPwide-lane ambiguity fixing method (PPP-WAR) for vehicle dynamic positioning. It is compared with the traditional PPP method and wide-area pseudorange enhanced precision positioning method in three typical urban environments with different complexity, including a road in metropolitan area, a narrow road in small town and an open road in industrial area. The integrity of triple-frequency GNSS data is currently up to 94% in urban area, which assures that single-epoch PPP-WAR method is applicable in complex urban area. It's shown that a positioning accuracy of 0.41 m in the horizontal direction is achieved using the single-epoch PPP-WAR method in the narrow road in town with the threshold of 3.0 m, which satisfies the accuracy requirement at decimeter level. The accuracy is largely improved by 53.9% and 21.2% compared with those of wide-area pseudorange enhanced precision positioning solutions and traditional PPP solutions, respectively. The availability of three methods in metropolitan area is higher than 70%, as well as more than 90% in small town and industrial area. The availability of PPP-WAR and traditional PPP can still reach ~70% with a strict threshold of 0.5 m. Four typical features (i.e. tunnels, crossovers, street trees and skyscrapers) in urban environment have the least impact on the performance of single-epoch PPP-WAR among the three methods. In sum, single-epoch PPP-WAR method has the best performance in complex urban environment with more obstructions, while traditional PPP method is the best in open urban environment with less obstructions.Key words: high-precision point positioning multi-frequency and multi-system GNSS urban environment single epoch wide-lane ambiguity resolution城市环境下的实时动态高精度定位在智能驾驶、无人机导航等领域具有广阔的应用前景。

GNSS动态定位性能测试评估系统评价方法探析

GNSS动态定位性能测试评估系统评价方法探析摘要：作为卫星导航系统性能的核心，定位性能直接影响着导航的精度和效率，在当前的技术条件下，GNSS动态定位性能在进行测试评估的过程中，一般采用的都是静态定位方式，这种方式实际上并不能非常准确的完成对系统定位性能的测试工作。

基于此，本文从GNSS动态定位性能评价方法着眼，就GNSS动态定位性能测试评估系统评价方法进行了分析和讨论，希望能够为卫星导航系统的测试评估提供借鉴。

关键词：GNSS；动态定位；性能测试；评价方法1 GNSS动态定位性能指标评价方法与静态定位相比，动态定位性能指在规定时间内，于服务器任一点的测量值及准确参考值差的统计值，比较常见的方法有动态精密单点定位法、实施动态差分法等。

定位性能本身包含了水平方向、高程反向和三维定位性能，借助相应的GNSS接收机，工作人员可以直接获取到准确的动态定位结果，参考相应评估标准给出的动态定位结果，进行对比和求差，将获取到的数据放入到测站坐标系内，可以得到水平及高程方向上GNSS接收机所具备的动态定位偏差值。

在对相关数据进行统计分析的过程中，比较常用的方法有两种，一是95%置信度法，二是均方根RMS法[1]。

95%置信度统计方法，水平方向动态定位性能评估表示为在进行统计的过程中，应该做好粗差判断及剔除工作，以免其对于评定结果产生影响。

2 GNSS动态定位性能测试评估系统评价指标在实践中，为了能够更好地对相应评估系统中的评价指标进行明确，技术人员需要从实际情况着眼，充分考相关标准和规范的要求，确定好相应的扩展不确定度。

所谓扩展不确定度，主要是一种能够确定测量结果区间的量，利用相应的合成标准不确定度uc（y），与给定概率p包含的因子相乘后，就可以得到具体的扩展不确定度Up，相应的参数表明，期望数值在区间[y-Up，y+Up]内，其中的概率p将测量结果的可能性同样包裹其中，受kp和y的分布影响巨大。

依照中心极限定理分析，如果U本身接近正态分布，则存在kp=tp（veff），可以采用的值通常有95%和99%，有效自由度veff如果充分大，存在有k95=1.96，k95.5=2，k99=2.58，k99.7=3，则存在若y并非正态分布，从置信区间概念及内涵的角度来描述不确定度，能够将测量数据中存在的特小或者特大误差更加准确地反映出来，而为了保证后续分析的顺利进行，无论是扩展不确定度U，还是合成标准不确定度uc（y），其有效数字最多为两位。

多卫星系统融合精密单点定位性能分析

多卫星系统融合精密单点定位性能分析杨松;张显云;杜宁;鲍新雪;刘芳诚【期刊名称】《测绘工程》【年(卷),期】2017(026)006【摘要】With the formation of four global satellite navigation systems,the satellite positioning system has developed from a single model in the past to today's integration positioning mode of multi system, multi frequency, by operation of interaction.On the basis of studying the model of multi-system PPP and the processing strategy of its error term, an experiment on precise point positioning which integrates the four major satellite navigation systems of GPS,GLONASS,GALILEO,BDS is conducted through RTKLIB and its positioning performance in kinematic/static mode is discussed.The results show that, under the condition that the single system with poor geometrical configuration, positioning accuracy of multi-system PPP can be improved by 20%~40% than that of single GPS PPP, and convergence time can be shortened by 35%~50%.Besides, in the case that elevation angle exceeds 40 degrees, single GPS fails to realize continuous positioning due to insufficient number of visible satellites, and simultaneously the multi-system can achieve continuous positioning with relatively high accuracy.This has important value in the city, mountain or the adverse area where shelter is more serious.%随着全球四大卫星导航系统格局的成型,卫星定位系统已从单系统模式发展为如今多系统、多频率融合定位、交互操作的模式.在分析多系统精密单点定位模型及各误差项处理策略的基础上,利用RTKLIB进行GPS,GLONASS,GALILEO,BDS多系统融合精密单点定位试验,并分析其动/静态定位性能.实验结果表明:在单系统空间几何构型较差的情况下,多系统融合精密单点定位较单GPS定位精度可提高20%~40%,收敛时间可缩短35%~50%;在截止高度角超过40°的情况下,单系统会因可见卫星数量不足而无法完成连续定位,而多系统仍能实现高精度的连续定位.这在城区、山区或卫星遮蔽较严重的不利环境中有重要的利用价值.【总页数】6页(P24-29)【作者】杨松;张显云;杜宁;鲍新雪;刘芳诚【作者单位】贵州大学矿业学院,贵州贵阳 550025;贵州大学矿业学院,贵州贵阳550025;贵州大学矿业学院,贵州贵阳 550025;贵州大学矿业学院,贵州贵阳550025;贵州大学矿业学院,贵州贵阳 550025【正文语种】中文【中图分类】P228【相关文献】1.GPS/BDS/GALILEO多系统融合伪距单点定位性能分析 [J], 贾雪;徐炜2.基于凸包Graham扫描法的多系统融合精密单点定位快速选星算法 [J], 杨松;张显云;杜宁;龙新;胡思华3.多系统融合精密单点定位性能分析 [J], 张守建;王伟4.实时GLONASS精密卫星钟差估计及实时精密单点定位 [J], 潘宗鹏;柴洪洲;刘鸣;董冰全;王华润5.多系统融合精密单点定位在机载雷达电力线巡检中的应用 [J], 孟昊;韩保民;王胜利;王进因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

关键词：精密单点定位；多系统融合；收敛时间；定位精度中图分类号：P228.4 文献标志码：A 文章编号：1008-9268(2018)02-0012-08
〇引言
随着中国北斗卫星导航系统和欧盟Galileo卫星导航系统的建设发展，以及 GLONASS现代化，过去采用GPS单系统进行导航定位的技术已经逐渐过渡到了 GNSS (Global Navigation Satellite S ystem )多系统导航定位阶段 [1]，G N S S 各系统兼容、互操作与数据融合成为 GN SS导航定位领域主要发展趋势之一 [ 2 ] 。 GNSS多系统较单系统数据冗余特性好，可显著改善有遮蔽或者干扰情况下的导航定位效果，且拥有更好的完好性验证，通过系统间比对能有效检验授时和定位精度 [3]。多系统的发展可从根本上改变对某一系统的过分依赖，尤其是在战争等特殊环境下。精密单点定位 (PPP)技术具有作业机动灵活、无需基准台站、测站间不受距离限制，且观测值不会因差分操作减少等优点[4]。使用单台接收机即可直接获得高精度的 IT R F 框架的三维地心坐标，大大节约了用户成本，提高了生产效率 [5]。近年来，P P P 技术逐渐发展成为卫星导航定位技术领域的热点研究方向之一，正蓬勃发展，显现出了广阔的应用前景。以 IGS组织推动的多模GNSS实验跟踪
布情况如表 1 所示。采用精密钟差中的测站坐标作为参考值，可以准确计算出各历元坐标估值的偏差。本文采用位置偏差均方差（RMS)来表征定位精度，并统计各测站定位偏差的水平分量优于〇. 1 m 且垂直分量优于 0.2 m 时所需要的观测时长，作为收敛时间指标。
测站名 CUT0 DJIG GMSD JFNG MAL2 NNOR SIN1
表 1 实验选取 MGEX站基本信息
地区 Perth, AT
经度/〇 115. 9
纬度/〇一 32. 0
高程 /m 24. 0
接收机类型 TRIMBLE NETR9
Ethiopia, ET
42. 8
11. 5
711. 4 TRIMBLE NETR9
和接收机端相位延迟圮会被整周模糊度或
接收机钟差吸收，使整周模糊度失去整数特性[1°]，对于浮点解来说可以忽略不计，但固定解必须精细考虑这一硬件延迟的影响，本文的 P P P 实验采用双频浮点解。
本文兼顾定位精度和计算效率，采用经验的三角函数高度角定权，根据参考文献 [8]的研究结果， G P S 和 G alileo信号质量较好，使其伪距权较 G LO N ASS和 B D S的大一倍，对于相位观测值采取四个系统等权方法。这种方法能较好地描述多系统观测值之间的权比，而且不用迭代，提高了运算效率。对于伪距和相位观测值权比问题，传统的 P P P 随机模型一般将其设置为 1 : 1〇〇,本文根据伪距和相位的噪声比值采用自适应的伪距和相位权比。针对 B D S系统不同星座，因为 G E O 卫星轨道精度较差，在实验时适当提高M E O 和 IG SO 卫星信号的权比，降低 G E O 卫星信号的权比。
( 天津市勘察院，天津 300191)
摘要：文中在 G PS精密单点定位（PPP)理论与方法的基础上，给出了多系统组合的精密单点定位技术观测模型，采用 GPS、GLONASS、GALILEO、 B D S 四大卫星导航定位系统的实测数据，研究并分析了四系统组合 P P P 的定位性能。结果表明，多系统 P P P 精度较单系统有很大提高，GPS+GLONASS + GALILEO十B D S 四系统组合动态 P P P 在三个方向平均偏差约为 0. 7 cm 、0. 6 c m 和 1. 7 cm ，收敛时间为 15〜20 m in左右，并且多系统 P P P 在截止高度角增大时，依然有充足的卫星数量，当截止高度角达到 30°时，依然能达到 c m 级定位精度，对机载动态数据进行 P P P 解算结果显示，四系统组合解算的结果与利用 G rafM ov的解算结果符合得最好，优于其他双系统和单系统 P P P 的精度。
13
和 BDS精密钟差产品都是基于双频P 码伪距无电离层组合计算的[6]，所以卫星端硬件延迟理论上是融合在精密钟差产品之中，在利用精密钟差改正 P 码双频无电离层组合观测值钟差时无需考虑这些硬件延迟。但是需要注意的是，北斗导航电文中预报钟差是基于B3 信号计算的，差分码偏差改正参数与 G P S 系统也不相同，所以如果采用北斗预报星历中的钟差参数，基于双频消电离层组合或采用 B1 或 B2 频点观测进行定位，就需要考虑卫星端的硬件延迟。从相位观测值的角度来看，因为多了一个整周模糊度未知数，所以卫星端相位延迟
第
24031卷8 年第4
2 月
期
doi：10. 13442/j. gnss. 1008-9268. 2018. 02. 003
全球定位系统
G N SS W o rld o f C hina
Vol. 43，No. 2 April， 2018
GNSS多系统动态精密单点定位性能分析
潘宇明，丁乐乐，孟凡效，王震
位结果，可见 GPS + B D S 双系统组合定位结果 i?M S 均值约为东方向1. 5 cm,北方向 1 cm,上方向 2. 5 cm， GPS + G LO N A SS精度稍好于 GPS十 BD S组合，其在 E 、N 、U 三个方向的精度约为 1. 3 cm、0. 8 cm 和 2. 3 cm,四系统组合动态P P P 的精度最高，三个方向 i?M S 均值约为 0•7 cm、0. 6 cm 和 1. 7 cm. 由此可以得出结论，多系统组合的动态 P P P 定位精度要高于单系统和双系统PPP.
本文在研究多系统融合PPP模型及其相关处理策略的基础上，基于 IGS M G E X 跟踪站观测数据和机载动态数据，对单系统、双系统组合、多系统融合 P P P 的动态定位精度、收敛速度进行比较分析，并在不同高度角阈值下对动态P P P 进行仿真。
1 非差精密单点定位原理
接收机 r 所接收到的来自卫星 6•的伪距和相位观测值可表述为[45]
收稿日期：2017-01-12 联系人：潘宇明 E-mail: ympan@
第2期
潘宇明，等：G N S S 多系统动态精密单点定位性能分析
Nakatane Town， JP 131. 0
30. 6
142. 6 TRIMBLE NETR9
Wuhan, CNΒιβλιοθήκη 30. 5114. 5
71. 3
TRIMBLE NETR9
Malindi, KE
40. 2
一3. 0
-20. 4
SEPT POLARX4
New Norcia, AU
116. 2
-31. 0
14
全球定位系统
第 43卷
2 实验结果分析
2 .1 静态模拟动态PPP实验本文选取了 7 个 M GEX测站从 2 016年 2 月
1 4 日至2016年 2 月 2 0 日 7 天的数据，观测值采样率是 30 s ，利用自主研发的 P P P 解算程序进行模拟动态 P P P 解算。这 7 个测站的基本信息和分
图 1 示出了 CUT0 站采用不同系统的动态 P P P 定位结果，即单天解 i?M S 的均值，其中左图表示 BDS、G LO N ASS和 G P S单系统 P P P 定位结果，从图中可以看出BD S单系统 P P P 定位精度最低，在水平方向能达到〇. 2 〜 0. 4 m ，垂直方向 i?M S 在 0.5 m 以上，造成这种精度较差的原因有：1) BD S卫星轨道的精度较低；2) BD S信号噪声较大;3) B D S卫星内部多路径等原因造成的伪距偏差未改正；G P S 结果精度最高，平均 _R M S 值在5〇11以内。右图分别表示 0 ? 3 十 1 ^ 3 、0?3十 GLONASS双系统 P P P 和四系统 P P P 的组合定
采用扩展卡尔曼滤波进行参数估计，待估参数为测站坐标、接收机钟差、天顶对流层湿延迟、各个卫星的模糊度参数等[11]。对流层湿延迟的随机模型采用随机游走模型，测站坐标随机模型在动态定位时采用白噪声模型，接收机钟差采用白噪声模型，模糊度参数在连续弧段内作为常数，发生周跳时采用白噪声模型。