留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

最新公告

新网站上线!

全球定位系统

不同卫星高度角对GPS/GLONASS/BDS/Galileo融合定位的影响

覃继前 徐宁辉 梁月吉

覃继前, 徐宁辉, 梁月吉. 不同卫星高度角对GPS/GLONASS/BDS/Galileo融合定位的影响[J]. 全球定位系统, 2021, 46(2): 62-68. doi: 10.12265/j.gnss.2020102003
引用本文: 覃继前, 徐宁辉, 梁月吉. 不同卫星高度角对GPS/GLONASS/BDS/Galileo融合定位的影响[J]. 全球定位系统, 2021, 46(2): 62-68. doi: 10.12265/j.gnss.2020102003
QIN Jiqian, XU Ninghui, LIANG Yueji. The influence of different satellite altitude angles on GPS/GLONASS/BDS/Galileo fusion positioning[J]. GNSS World of China, 2021, 46(2): 62-68. doi: 10.12265/j.gnss.2020102003
Citation: QIN Jiqian, XU Ninghui, LIANG Yueji. The influence of different satellite altitude angles on GPS/GLONASS/BDS/Galileo fusion positioning[J]. GNSS World of China, 2021, 46(2): 62-68. doi: 10.12265/j.gnss.2020102003

不同卫星高度角对GPS/GLONASS/BDS/Galileo融合定位的影响

doi: 10.12265/j.gnss.2020102003
基金项目: 广西空间信息与测绘重点实验室项目(16-380-25-22)
详细信息
    作者简介:

    覃继前:(1969—),男,工程师,研究方向为GNSS数据处理及分析

    徐宁辉:(1983—),男,工程师,研究方向为GNSS数据处理及分析

    通讯作者:

    徐宁辉 E-mail:1032271611@qq.com

  • 中图分类号: P228.4

The influence of different satellite altitude angles on GPS/GLONASS/BDS/Galileo fusion positioning

  • 摘要: 研究不同卫星高度角对GPS/GLONASS/BDS/Galileo(G+R+B+E)融合定位的影响,并建立了相应的模型. 采用MGEX(Multi-GNSS Experiment)提供的全球卫星导航系统(GNSS)数据,经理论分析和算例表明:G+R+B+E组合使得参与定位的有效卫星增多,在不同的卫星高度角下均能保证较多的卫星数,保证较好的空间几何分布结构;组合系统达到一定的卫星数后,卫星高度角对定位结果影响不大;当卫星高度角大于30°时,相对于单一的GPS定位G+R+B+E在3D方向的外符合定位精度有所改善.
  • 图  1  不同卫星高度角G+R+B+E PTGG和GMSD测站PDOP值

    图  2  不同卫星高度角GPS PTGG和GMSD测站PDOP值

    图  3  不同卫星高度角G+R+B+E PTGG测站定位结果

    图  4  不同卫星高度角G+R+B+E GMSD测站定位结果

    图  5  不同卫星高度角GPS PTGG测站定位内误差

    图  6  不同卫星高度角GPS GMSD测站定位内误差

    表  1  实验方案设计

    项目GPSGLONASSBDSGalileo
    码伪距C1CC1CC1IC1X
    原采集间隔/s30303030
    原观测长度/h24242424
    截止卫星高度角/(°)5555
    卫星钟差改正
    电离层延迟改正KlobucharKlobucharKlobucharKlobuchar
    对流层延迟改正HopfieldHopfieldHopfieldHopfield
    接收机钟差改正
    地球自转改正
    相对论效应改正
    时间基准GPST转为GPST转为GPST转为GPST
    坐标基准WGS-84转为WGS-84
    卫星坐标解算广播星历广播星历广播星历广播星历
    下载: 导出CSV

    表  2  不同卫星高度角下PTGG测站的定位精度统计

    定位
    系统
    卫星高度角/(°)PDOP
    均值
    ΔNΔEΔUWSTDRNRERUWRMS
    GPS101.4191.0711.5470.9802.1213.7172.1863.2715.413
    151.5661.1581.7300.9912.3063.7662.3133.2575.490
    201.8611.2712.0141.0472.6023.7762.6273.3095.667
    252.5872.1933.4851.7654.4814.0434.0143.6076.743
    G+R+B+E
    组合
    100.4461.0191.2761.0841.9603.6831.4372.9594.939
    150.4761.0991.4411.0712.1053.6821.6032.9594.988
    200.5561.2261.7081.0982.3723.4681.7933.0264.939
    250.6231.3431.8251.0952.5173.3171.8783.0294.868
    300.7071.4512.0311.1242.7383.1952.0922.9754.841
    350.7971.4462.0851.2112.8113.0282.1652.9694.762
    400.9211.4972.2341.3513.0092.8292.3442.9794.730
    下载: 导出CSV

    表  3  不同卫星高度角下GMSD测站的定位精度统计表

    定位
    系统
    卫星高度角/(°)PDOP
    均值
    ΔNΔEΔUWSTDRNRERUWRMS
    GPS101.4261.2741.6661.5692.6202.9284.2432.3175.652
    151.5631.3671.7331.4192.6243.0264.3052.4305.796
    201.8571.5361.9501.2602.7843.1104.3812.4885.921
    252.4801.8382.3241.7593.4453.2734.6352.8336.342
    G+R+B+E
    组合
    100.5051.0521.5351.0672.1452.4172.5951.2963.776
    150.5341.1001.6641.0992.2772.6092.7781.4834.090
    200.5791.1891.8221.1272.4502.8422.9631.6964.442
    250.6861.6892.1791.4133.0982.6902.8761.7054.292
    300.8391.4752.0171.4892.9092.0382.3021.5653.450
    350.9821.6712.2431.6593.2522.0732.3391.6813.549
    401.1211.9692.4911.9313.7162.2512.4971.9343.878
    注:ΔN、ΔE和ΔU分别代表N、E、U方向的残差,WSTD代表三个方向残差值的平方和再开根号,RNRERU代表N、E、U方向的均方根误差,WRMS代表三个方向均方根误差的平方和再开根号
    下载: 导出CSV
  • [1] CAI C S, GAO Y. A combined GPS/GLONASS navigation algorithm for use with limited satellite visibility[J]. Journal of navigation, 2009, 62(4): 671-685. DOI: 10.1017/S0373463309990154
    [2] 王泽民, 孟泱, 伍岳, 等. GPS、Galileo及其组合系统导航定位的DOP值分析[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2006, 31(1): 9-11.
    [3] 苏忠. 城市峡谷中GPS/BeiDou伪距单点定位性能分析[J]. 测绘通报, 2019(增刊): 30-35.
    [4] 方欣颀, 范磊. BDS-2/BDS-3伪距单点定位精度分析[J]. 全球定位系统, 2020, 45(1): 19-25.
    [5] 李鹤峰, 党亚民, 秘金钟, 等. BDS与GPS、GLONASS多模融合导航定位时空统一[J]. 大地测量与地球动力学, 2013, 33(4): 73-78.
    [6] 李彬, 李征航, 刘万科. COMPASS/GPS/GLONASS系统组合在中国区域的仿真分析[J]. 大地测量与地球动力学, 2013, 33(6): 94-97, 102.
    [7] 赵春梅, 欧吉坤, 袁运斌. 基于单点定位模型的GALILEO及GPS-GALILEO组合系统的定位精度和可靠性的仿真分析[J]. 科学通报, 2005, 50(8): 811-819. doi: 10.3321/j.issn:0023-074X.2005.08.015
    [8] 邹波, 李晓莉, 陶庭叶, 等. GPS/BDS组合系统伪距单点定位模型精度分析[J]. 测绘科学, 2014, 39,(10): 30-32, 52.
    [9] 刘庆元, 包海, 王虎, 等. GPS、GLONASS、GALILEO三大系统间时间系统以及坐标系统的转换[J]. 测绘科学, 2008, 33(5): 13-15. doi: 10.3771/j.issn.1009-2307.2008.05.004
    [10] 高星伟, 过静珺, 程鹏飞, 等. 基于时空系统统一的北斗与GPS融合定位[J]. 测绘学报, 2012, 41(5): 743-748, 755.
    [11] 党亚民, 成英燕, 薛树强. 大地坐标系及其应用[M]. 北京: 测绘出版社, 2010.
    [12] GERDAN G P. A comparison of four methods of weighting double difference pseudorange measurements[J]. The australilan surveyor, 1995, 40(4): 60-66. DOI: 10.1080/00050334.1995.10558564
  • 加载中
图(6) / 表(3)
计量
  • 文章访问数:  23
  • HTML全文浏览量:  19
  • PDF下载量:  2
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-10-20
  • 网络出版日期:  2021-04-28
  • 刊出日期:  2021-05-13

目录

    /

    返回文章
    返回