IGS快速精密星历的定位精度分析

Ｉ Ｓ产 晶 Ｇ
（ＧＳＰ ｏ ｕ ｔ Ｉ ｒｄ ｃ ）
精 度
延 迟
采样 间隔
（ ｃ ｕ ａ ｙ （ａｔｎ ｙ （ｎｅ ａ ） Ａ ｃ ｒｃ ） １ ｅ ｃ ） Ｉｔｒ １ ｖ
卫星 星历 和钟差 产 品 ， 其定 位精 度 大大提 高 。 Ｇ Ｉ Ｓ星 历产 品主要 有 四种 ，其 中 Ｉ ＧＳ最终 精密 星历 （ｇｇ ． ｓ） ｉ 的精 度达 至 ． 米 ¨． ０ ５厘 ２ １ 因此在 精密单 点 定位 中常 采 用Ｉ ＧＳ最 终精 密 星历 进 行定 位 解 算 。但 是 ， 星 历 该
产 品的 时间延 迟 为 １ ８天 （ 常 １ ２１ 通 ４天 ） 也 就是 说 ，
最 终 精 密 星 历 （ｉａ） Ｆｎ１
２５ｍ ． ｃ
１－ ８ ａｓ ２ １ｄ ｙ
１ｒｉ ５ ｎ ａ
快 速 精 密 星历 （ ａｉ） （ ｐ Ｒ ｄ
超快 速 （ 预报 ） 密星 历 精
Ｕｌａ Ｒａ ｉ（ ｒｄｃｅ ｔ － ｐｄ ｐｅ ｉｔｄ） ｒ
实 验 比较 了 Ｉ ＧＳ快 速 精 密 星历 与 最终 精 密 星 历 的 定 位 精 度 ， 实验 结 果表 明 ： 静 态 定 位 中 ， 种 星 历 产 品 定 位 效 果接 在 两 近 ， 位 精度 相 当 ， 以忽 略 它 们 之 间的 精 度 差 异 ， 定 可 因此 用 户 可 以根 据 实 时性 需要 灵 活 的 选 用 Ｉ Ｓ星 历 产 品 ， 不 必担 Ｇ 而
３ ７ ２ ４２ ９ ８ ３ ８ ６ ．３ ６
４１ ２ ７ ８ ２ ７ ０ ４ ８ ７ ．４ ４ ３ ７ ２ ５３ ３ ５ ３ ８ ５ ．６ ４ ４１ ３ ｏ Ｏ０ １ ５ ４ ｏ ６ 。７ ５ ３ ８ ８ ０ ７ ３ ２ ７ ７ ．５ ３ １
Ｙ Ｘ ＡＯ ２ Ｙ Ｘ
解算速度快 ， 位精度高 ， 定 町以 较 好地 处 理 ＧＰ Ｓ单
浙 江测 绘 ２ １ ０ １年 第 ２期
・ ・ ３
频、 双频 和 Ｇ ０ ＡＳ Ｌ Ｎ Ｓ系统 的测 量数 据 。
３ ． 数 据 分 析 ３
将快 速 精密 星历 （ｇｇ和 最终 精密 星 历（ｇｇ￣ ．ｒ） ｉ ． ｓ） ｉ
ＢＯ１
４ 结束 语
本 文 通 过 实 验 详 细 比较 了 Ｉ ＧＳ快 速 精 密 星 历 （ ｇｇ 和 最 终 精 密 星 历 （ｇｇ 两 种 产 品 的 定 位 效 ．ｒ） ｉ ．ｓ ） ｉ 果 ， 出 以下结 论 ： 静 态定 位 中 。 得 在 两种 星 历 产 品 的 定 位效 果接 近 ．定位 精 度相 当 ，可 以忽略 其精 度 差
间延 迟仪 为 ｌ ＿ １ 时 ， 称精 度也 为 ２５ 米 。 ７４ 小 标 。厘 因
历 和快速精 密 星历 的精度 较 高 ， 但是 时 间延迟 较 长 ．
尤其 是 最终 精 密星 历 的 时 间延 迟 达 到 １ －１ ２ ８天 ： 超
快速 预报及 实测 精 密星历 能够 实 时获得 ．但 是其 精
心精 度 损 失 ． ． 关键词 ： ＳＩ １ ； Ｇ ＧＳ快 速 精 密 星 历 ； Ｉ ＧＳ最终 精 密星 历 ； 密单 点 定 位 ； 位 精 度 精 定
表 １ Ｉ Ｓ星 历产 品信 息 （Ｇ ２ １ ） Ｇ Ｉ Ｓ。０ ０
ຫໍສະໝຸດ Baidu
１ 引言
在精 密单 点定 位 中 ， 由于 使用 了高精 度 的 Ｉ ＧＳ
和 ＮＧＳ的结 果 采用 一 定 的 算法 （ 加权 平 均 ）进行
组 合 而 得 到 的 ， 为 四种 类 型 ： 终 精 密 星 历 、 分 最 快
速 精 密 星历 、 快 速 预 报 星 历 和 超 快 速 实 测 星 历 ， 超 这 些 产 品 在精 度 、 时延 、 新 率 和 采样 率 方 面 存 在 更 差 别 ． 种 星 历 产 品 的信 息 详 见 表 １ 各 。有 关 Ｉ ＧＳ产 品 的更 多 信息 可 查询 Ｉ ＧＳ官 方 网站 （ ｔ ：ｗｗ ｉｓ ｈｔ ／ ｗ． ． ｐ／ ｇ
ｏｇｃ ｍｐ ｎｎｓ ｒｄ ．ｔ ） ｒ／ｏ ｏ ｅ ｔｐｏ ｓ ｍ１。 ／ ｈ
秒 ， 天 的观 测 数 据 长 度 为 ｌ 每 ２小 时 ， 密 星 历 文 精
件 下载于 Ｉ ＧＳ官 网 提 供 的 网 址 ｆ ：ｉｓ ｎｇｉｎ ｉ ／ｇ． ｓ ． ． ｐ／ ｅ ｇ
ｆ／ｕ ／ ｓ ｒ ｄ ｃ￣。 ｒ ｂｉ ／ ｏ ｕ ｔ ｐ ｇ ｐ
点名 方 向 快速精密
Ｘ
Ａ０１
１ ｉｒ 最终精密￣／ （ ｓ） ￣（ ｇ －ｇ） ｇｉ ｇ ｉｇ
３ ７ ２ ４２ ２ ３ ８ ６ 。４ ５ １
４ ４ ８ ７ ．３ ８ １ ２ ７ ８２ ７ ２ ３ ７ ２ ５ ３ ７ ３ ８ ５ ．６ １ ６ ４ ４ ０ ６ ．６ ６ ３ ０ ００ ８ ４ １ ３ ８ ８ ．６ ５ ２７ ７ ０ ３ ４ １
各点 的 高斯 坐标 ．因此将 解算 后 直接得 到 的测 站 的
ＷＧＳ８ ．４坐标 转换 为高斯 坐标并 进 行对 比 ， 见表 ３ 。
圈 １ 不 同 测 站解 算 结 果 的误 差 统计 表 ２ 不同测站静态定位结果的 Ｒ ＭＳ值
Ａ ０ｌ Ａ０ ２
ｌｓ ｇｇ ｌ ｒ ｇｇ ｌｓ ｇｇ ｌ 曙 ｇ
异 ，因此 用户 可 以 根据 实时 性 需要 灵 活 的选 用 Ｉ Ｓ Ｇ
Ｙ Ｘ
Ｂ０２
４ｌ ２ ０ ０ ７ ８ ６ ４ ２ ５ ．２ １ ３ ８ ６ ２７ ４ ５ ２ ９ ２ ．２ ９
４ ４ ３ ９ ．４ ８ １ ２ ０ ４８ ８ ３ ３ ８ ３ ０７ ８ ０ ２ ９ ２ ．７ ７ ５ ９ １ ．６ ９ ６ ０ Ｏ ０ ４ １
２５ｍ ． ｃ
５
ｃ ｍ
１ ｌｏ ｒ ｌｍｉ ７ ｈｕｓ ５ １ ３
实 时 】 ｒｉ ５ ｎ ａ
超快 速 （ 实测 ） 密 星历 精
Ｕｌａ Ｒａ ｉ（ ｂ ｅｖ ｄ） ｔ － ｐｄ ｏ ｓ ｒｅ ｒ
３Ｃ ｌ ｎ
实 时
１ ｒｉ ５ ｎ ａ
ｌ ８灭 后才 能 获得 测 量 当天 的精 密 星 历 ，才 能 进 ２１ 行 定位解 算 。显然 ， 这将 严重 影 响作 业 效率 。所 幸 ， Ｉ ＧＳ还 为用 户 提 供 了快 速 精 密 星历 （ ｇｇ ， 的 时 ．ｒ）它 ｉ
６９１ ． ５８ ．４
１ ．６ ０２
６５ ．７ ５５ ．７
１ ．７ ０４
６２ ．５ ５３ ．７
ｌ ．８ Ｏ２
６２ ．７ ５７ ．Ｏ
１ ．９ ０９
表 ３ 不 同测 站 的 高 斯 坐 标
常解算 的前提 下 ．快速 精 密星历 及 最终 精密 星历 两 种 产 品对应 的定位 结果 差异 都在 亚 毫米级 。两种 产 品的 定位 精度 非 常接 近 。
度 较低 ， 因此在 精密 定位 中不 建议 采用 这两种 星 历 。
下 面 通 过 实验 对 Ｉ ＧＳ快 速精 密 星 历 与 最 终 精 密 星 历 的定位 精度 进行 比较 和分析 。
此， 究 Ｉ 研 ＧＳ快 速 精 密 星 历 的 定位 精 度 ， 以及 是 否 能 用它代 替最 终精 密 星历进 行精 密单 点定位 ，是一 项非 常有 意 义的工 作 。 针对这 一 问题 。 这里通 过 实验
４ ４ ２ ５ ．２１ ２ １ ２ ０ ０７ ２ ３ ８ ６ ２７ ７ ３ ２ ９ ２ ．２ ７
４ｌ ２ Ｏ ４ ８ ７ ４ ３ ９ ．４ ５ｌ ３ ８ ３ ０７ ３ ２ ２ ９ ２ ．８ ３ ５ ９ ｌ ．６ ６ Ｏ ０ ０１ １ １
Ｙ Ｘ
Ｃ０ｌ
星历 产 品 ， 而不 必担 心精 度损 失 。 于采用 精密 单点 对
１ ．４ ０７
６６ ．２ ５３ ．４
１ ．４ ０ １
６５ ．１ ５２ ．９
ｌ ．ｌ ＯＯ
６９ ．６ ５３ ．４
１ 。９ ０８
６７ ．９ ５５ ．３
ｔ ３ ０＿０
６８ ．８ ５７ ．３
１ 。０ ０７
６５ ．２ ５３ ．ｌ
ｌ ．６ ０６
（ 位 ： １） 单 ｉ］ ｎ１
Ｃ Ｏｌ
● ● ●
Ｂ ０ｌ
●
Ｂ ２ ０
ｌｓ ｇｇ ｌ ｌｓ ｇｇ ｌ 曙 ｇ
Ｃ２ ０
ｇｇ ｓ ｌ ｇ曙 ｉ ｇ ｇｓ
方 向
ｌ ｒ ｇｇ
Ｎ Ｅ
Ｕ
６６ ．４ ５８ ．２
１ ．８ ０８
６５ ．５ ５６ ．６
・
２ ・
浙 江 测绘 ２ １ ｏ １年 第 ２期
Ｉ ＧＳ快速精密 星历 的定位精度分析
汪 平 ， 国康 ， 家琨 沈 许
（２ ９ ９ ８ ９部 队 ， 宁波 ３ ５ ０ ） １ ２ ０
摘 要 ： Ｉ ＧＳ最终 精 密星 历 的 的使 用 大 大提 高 了单 点 定 位 的 精 度 ， 其 时 间延 迟 较 长 ， 重 影 响 作 业 效 率 。 针 对 这 一 问题 ， 过 但 严 通
比较 了 Ｉ ＧＳ快 速 精 密 星 历 与 最 终 精 密 星 历 的 定 位
精 度 ， 合理 选 用 Ｉ 为 ＧＳ星 历 产 品 以提 高作 业 效 率提
供 了参 考 。 有一 定实 用性 。 具
３ 实 验 与分 析
３１ 数 据 来 源 ．
２ Ｉ ＧＳ星 历 产 品 介绍
Ｉ ＧＳ星历产 晶 是 Ｉ Ｓ对其 下属 的 七个 国际数 据 Ｇ 处 理 分 析 中心 ： Ｃ ｎ、 Ｆ Ｊ Ｌ、 Ｏ Ｅ、 Ｓ Ｓ０ ＮＲ ａ Ｇ Ｚ、Ｐ Ｃ Ｄ Ｅ Ａ、 １
３２ 解 算软件 ．
本 文 实验 中采 用 Ｇ ａＮ ｖ 。 ｒｆ ａ ８ｌ软件 进 行定 位 解 算 ， 该 软 件 是 加 拿 大 Ｗａ ｐ ｉｔ公 司 开 发 的 ｙ ｏｎ Ｇ ＳＧＬ ＮＡＳ Ｐ／ Ｏ Ｓ事后 处 理软件 包 ， 件包 功能 强 大 ， 软
从 表 １可 以 看 出 。 Ｓ的 四种 星历 产 品在 精 度 Ｉ Ｇ 及时 间延迟 这 两个方 面差 别最 大 ，其 中最终精 密 星
定 位 技 术 并 且 只需 要 静 态定 位 的 作 业 任 务 ．例 如
Ｙ
Ｘ
ｃ。２
３ ９ ４ ７１４ ５ ２ Ｏ １ ．７ ２
５ ７ ５ ．６ ｌ ６ ４ ２ １ ５ ｌ
３ ９ ４ ７１ ７ １ ２ Ｏ １ ．７ ３
５ ７ ５ ．６ ２ ６ ４ ２１３ １
“２ ９ ７海 岛礁测 量 专 项 ” 。完全 可 以用 Ｉ ＧＳ快 速精 密
种 产 品对 应 的解 算 结 果 与测 站 已知 坐 标进 行 比较 ．
得 到 Ｎ、 Ｕ 三 个 方 向 的误 差 。罔 ｌ显示 了两种 星 Ｅ、 历 产 品对 应 的 静 态定 位 误 差 在 Ｎ、 Ｕ三 个 方 向的 Ｅ、 Ｒ ＭＳ值 ， 详细数 据 见表 ２ 。由于 在作业 成 图时 ， 需要
Ｙ
星 历代 替 Ｉ ＧＳ最 终精 密 星 历进 行 定 位解 算 ． 这将 大 大提 高 工作效 率 ，缩 短作 业周期 。对 于在动 态 定位
中 ，是 否 能 用 Ｉ Ｓ快 速 精 密 星历 代 替 最 终 精 密 星 Ｇ 历 ， 下一 步 研究 的重 点 。 是
参 考文献 ：
从 实 验数据 可 以看 出 ：快 速精 密 星历 和最 终精 密 星 历 对 应 的 定 位 误 差 的 Ｒ Ｓ值 水 平 方 向 （ Ｅ Ｍ Ｎ、
对 Ａ０ 、 ０ 、 ０ 、 ２ Ｃ １ Ｃ ２等 ６个 知 ｌ Ａ ２ Ｂ １Ｂ０ 、 Ｏ 、 ０ １
点 ２１ ０ ０年 ５月 ７日至 ２ １ ０ ０年 ５月 １ 日连 续 ６天 ２
的静 态 观 测 数 据 ，分 别 采 用 最 终 精 密 星 历 及 快 速 精 密 星 历两 种 产 品进 行 定 位解 算 。 据 采 样 率 为 １ 数
方 向 ） 为 毫米 级 ， 程方 向 （ 方 向 ） 都 高 Ｕ 为厘 米 级 。 完 全 符合 当前 国内外 研究 的精 密单 点定 位 所能 达 到 的