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全球定位系统

几种附电离层约束GNSS单频PPP性能评估

李众 葛海波 卜宇航

李众, 葛海波, 卜宇航. 几种附电离层约束GNSS单频PPP性能评估[J]. 全球定位系统, 2021, 46(4): 59-65. doi: 10.12265/j.gnss.2021052701
引用本文: 李众, 葛海波, 卜宇航. 几种附电离层约束GNSS单频PPP性能评估[J]. 全球定位系统, 2021, 46(4): 59-65. doi: 10.12265/j.gnss.2021052701
LI Zhong, GE Haibo, BU Yuhang. Performance evaluation of GNSS ionospheric constraint single-frequency PPP[J]. GNSS World of China, 2021, 46(4): 59-65. doi: 10.12265/j.gnss.2021052701
Citation: LI Zhong, GE Haibo, BU Yuhang. Performance evaluation of GNSS ionospheric constraint single-frequency PPP[J]. GNSS World of China, 2021, 46(4): 59-65. doi: 10.12265/j.gnss.2021052701

几种附电离层约束GNSS单频PPP性能评估

doi: 10.12265/j.gnss.2021052701
详细信息
    作者简介:

    李众:(1996—),男,硕士研究生,研究方向为GNSS数据处理

    葛海波:(1990—),男,博士,研究方向为GNSS数据处理,低轨卫星精密轨道钟差解算,低轨卫星增强的全球卫星导航系统

    卜宇航:(1995—),男,硕士研究生,研究方向为GNSS数据处理,多频多模实时PPP

    通讯作者:

    葛海波 E-mail:haibo_ge@tongji.edu.cn

  • 中图分类号: P228. 1

Performance evaluation of GNSS ionospheric constraint single-frequency PPP

  • 摘要: 针对单频精密单点定位(PPP)两种常用的定位模型:非组合模型和附加电离层约束模型,同时综合考虑电离层约束模型三种不同约束策略(常数约束,时空约束,逐步松弛),对比分析了其使用GPS单系统及GPS+BDS双系统观测值的定位收敛时间,定位精度及其优缺点. 实验结果表明:使用GPS单系统,附加不同电离层约束对单频PPP收敛时间缩短效果显著,其中逐步松弛约束平均收敛时间最短,其平均收敛时间为32.36 min,四种定位模型收敛后的定位精度基本相当. 加入北斗卫星导航系统(BDS)后,四种定位模型的收敛时间均有不同程度的缩短,其中时空约束模型缩短最为显著,收敛时间缩短为单系统的59.22%. 在定位精度方面,加入BDS观测值后水平方向定位精度可提升0.5~1.3 cm,垂直方向定位精度略有下降.

     

  • 图  1  测站分布图

    图  2  ABMF站2020年年积日第218天四种模型定位误差序列

    图  3  ABMF站四种定位模型收敛时间

    图  4  ABMF站四种模型定位精度(准则1)

    图  5  收敛时间增益

    图  6  水平与垂直方向定位精度增益

    表  1  收敛准则 m

    准则ENU
    准则10.30.30.6
    准则20.20.20.4
    准则30.10.10.2
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    表  2  GPS单系统四种模型平均收敛时间 min

    准则SF_UCSF_UC_CONSF_UC_SRSF_UC_ST
    准则128.694.254.096.30
    准则239.2811.999.5213.43
    准则373.7051.1332.3638.40
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    表  3  GPS单系统四种模型平均定位精度 cm

    定位精度SF_UCSF_UC_CONSF_UC_SRSF_UC_ST
    H19.508.449.068.87
    V110.5810.4010.4510.35
    H29.268.298.968.73
    V210.3210.0710.2410.11
    H38.857.888.768.61
    V310.059.609.909.99
      注:H表示水平方向定位精度,V表示垂直方向定位精度,1、2、    3分别表示按照收敛准则1、2、3统计得到的定位精度.
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    表  4  不同模型收敛时间增益

    准则系统UCUC_CONUC_SRUC_ST
    G28.704.264.106.30
    准则1/minGC21.524.383.714.55
    GAIN7.18−0.120.391.75
    提升效果/%25.02−2.829.5127.78
    G39.2811.999.5213.43
    准则2/minGC25.2811.227.848.20
    GAIN14.000.771.685.23
    提升效果/%35.646.4217.6538.94
    G73.7151.1332.3738.40
    准则3/minGC44.3560.8828.0922.74
    GAIN29.36−9.754.2815.66
    提升效果/%39.83−19.0713.2240.78
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    表  5  定位精度增益(准则3)

    方向系统UCUC_CONUC_SRUC_ST
    G8.857.888.768.61
    水平方向/cmGC7.517.497.537.56
    GAIN1.340.391.231.05
    提升效果/%15.144.9414.0412.20
    G10.059.609.909.99
    垂直方向/cmGC10.5011.2510.7210.94
    GAIN−0.45−1.65−0.82−0.95
    提升效果/%−4.48−17.19−8.28−9.51
      注:G表示GPS单系统,GC表GPS+BDS双系统,GAIN表示加    入北斗观测值后的增益.
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  • 收稿日期:  2021-05-27
  • 网络出版日期:  2021-08-16

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