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非校正相位延迟参数在复杂铁路场景下GPS精密单点定位应用研究

宋益桥 林春峰 赵兵 郭刚 郜珂

宋益桥, 林春峰, 赵兵, 郭刚, 郜珂. 非校正相位延迟参数在复杂铁路场景下GPS精密单点定位应用研究[J]. 全球定位系统, 2021, 46(3): 47-53. doi: 10.12265/j.gnss.2021121002
引用本文: 宋益桥, 林春峰, 赵兵, 郭刚, 郜珂. 非校正相位延迟参数在复杂铁路场景下GPS精密单点定位应用研究[J]. 全球定位系统, 2021, 46(3): 47-53. doi: 10.12265/j.gnss.2021121002
SONG Yiqiao, LIN Chunfeng, ZHAO Bing, GUO Gang, GAO Ke. Application research of GPS PPP in railway scene based on uncalibrated phase delay paramteters[J]. GNSS World of China, 2021, 46(3): 47-53. doi: 10.12265/j.gnss.2021121002
Citation: SONG Yiqiao, LIN Chunfeng, ZHAO Bing, GUO Gang, GAO Ke. Application research of GPS PPP in railway scene based on uncalibrated phase delay paramteters[J]. GNSS World of China, 2021, 46(3): 47-53. doi: 10.12265/j.gnss.2021121002

非校正相位延迟参数在复杂铁路场景下GPS精密单点定位应用研究

doi: 10.12265/j.gnss.2021121002
详细信息
    作者简介:

    宋益桥:(1985—),男,工程师,主要研究方向为工程测量

    通讯作者:

    林春峰 E-mail:394951498@qq.com

  • 中图分类号: P228.49

Application research of GPS PPP in railway scene based on uncalibrated phase delay paramteters

  • 摘要: 在复杂艰险地区的铁路沿线上全球卫星导航系统(GNSS)基准站相对较少且稀疏,如何获得该场景下测站点的高精度位置信息是亟待解决的重大问题. 论文以GPS系统为例,利用铁路沿线上7个GNSS测站点(14个观测时段)分别开展了卫星跟踪数和位置精度因子(PDOP)评估,观测数据的可靠性、高精度性验证以及固定解精密单点定位(PPP)技术研究. 试验结果表明:1) 在所有时间段内卫星平均跟踪数约分布在5.14~9.07颗,PDOP平均值约分布在2.19~5.72 cm,具有较高地定位可用性;2) 模糊度固定的PPP可进一步改善铁路环境下的单点定位精度. 当观测时间约为90 min时,其在水平方向和高程方向上可分别实现优于10 cm和15 cm的解算精度,且相对于浮点解,三维方向上的定位精度可提升约35.43%. 该研究可为复杂铁路场景下的勘测和施工阶段提供高精度的测站位置信息.

     

  • 图  1  各级控制点观测环境

    图  2  控制点处的天空轨迹图

    注:卫星高度角设置为15°

    图  3  固定解/浮点解不同方向的残差时间序列

    图  4  三维方向固定解和浮点解定位精度

    表  1  一级控制站不同时段内可视卫星平均颗数和平均PDOP值 cm

    测站时间段平均卫星颗数PDOP值
    CPI1 CPI1-1 9.07 2.19
    CPI1-2 7.08 2.71
    CPI2 CPI2-1 7.92 3.52
    CPI2-2 6.57 3.76
    CPI3 CPI3-1 6.50 3.58
    CPI3-2 5.14 5.72
    CPI4 CPI4-1 7.03 2.89
    CPI4-2 5.52 4.86
    CPI5 CPI5-1 7.15 2.90
    CPI5-2 5.48 4.49
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    表  2  二级控制站不同时段内可视卫星平均颗数和平均PDOP值 cm

    测站时间段平均卫星颗数PDOP值
    CPII1 CPII1-1 6.88 2.66
    CPII1-2 5.43 5.21
    CPII2 CPII2-1 7.14 2.87
    CPII2-2 5.42 5.05
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    表  3  测站不同观测时间段测站差异 cm

    测站NEU
    CPI1 0.15 1.67 2.17
    CPI2 0.60 4.69 4.95
    CPI3 5.17 5.74 7.65
    CPI4 2.59 5.06 7.65
    CPI5 2.75 3.08 2.29
    CPII1 0.47 3.22 3.88
    CPII2 0.86 1.69 0.42
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    表  4  各观测时段浮点解和固定解三个方向坐标残差 cm

    测站浮点解固定解
    dNdEdUdNdEdU
    CPI1-10.15−3.822.930.630.67−2.57
    CPI1-21.145.57−7.810.241.633.71
    CPII1-11.79−6.45−19.520.826.14−10.21
    CPII1-25.2112.58−19.573.06−12.07−15.09
    CPI2-1−0.822.17−8.220.191.66−6.34
    CPI2-2−2.30−9.128.941.414.80−2.57
    CPII2-16.048.06−16.065.958.08−14.04
    CPII2-21.49−6.29−12.331.321.48−10.92
    CPI3-19.075.11−15.705.53−2.38−12.38
    CPI3-23.3314.11−20.840.45−8.88−15.68
    CPI4-16.2514.7212.934.078.975.20
    CPI4-22.6613.90−16.210.182.60−9.46
    CPI5-13.9910.091.290.505.072.88
    CPI5-23.2513.03−18.572.00−9.25−14.15
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  • [1] 骆少华, 刘扬. GPS在高速铁路精密测量中的应用[J]. 测绘通报, 2020(S1): 104-106.
    [2] 谭俊. 铁路场景下卫星定位可用性评估及预测方法研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2019.
    [3] 国务院. 国务院印发《“十三五”现代综合交通运输体系发展规划》[J]. 中国经济周刊, 2017(9): 8.
    [4] 武瑞宏, 许双安, 何金学. 铁路BDS/GNSS高精度位置服务平台建设方案研究[J]. 测绘标准化, 2020, 36(3): 27-31.
    [5] 张云龙. 严寒地区铁路运营期路基BDS远程变形监测[J/OL]. (2020-09-09)[2020-11-13]铁道勘察, 2020, 46(6): 7-11. https://doi.org/10.19630/j.cnki.tdkc.202008130004.
    [6] 曾勇, 彭柳华. GPS-RTK技术在山区公路测量中的应用探讨[J]. 运输经理世界, 2020(3): 85-87. DOI: 10.3969/j.issn.1673-3681.2020.03.028
    [7] 孔祥丰, 施昆. 低纬度、短基线大落差、高原山区网络RTK技术的实现与应用[J]. 地矿测绘, 2015, 31(2): 12-14. DOI: 10.3969/j.issn.1007-9394.2015.02.004
    [8] 张添兵. 网络RTK技术在山区工程测量中的应用[J]. 城市勘测, 2012(3): 87-90. DOI: 10.3969/j.issn.1672-8262.2012.03.025
    [9] 祝会忠, 杨添宇, 赵洪涛, 等. GNSS多系统精密单点定位方法与性能分析[J]. 测绘科学, 2020, 45(12): 1-7, 21.
    [10] 苏珂, 金双根. BDS/Galileo四频精密单点定位模型性能分析与比较[J]. 测绘学报, 2020, 49(9): 1189-1201. DOI: 10.11947/j.AGCS.2020.20200236
    [11] 党亚民, 许长辉, 王虎, 等. 国家北斗动态基准服务产品精度分析[J]. 测绘科学, 2019, 44(6): 23-28.
    [12] LI P, ZHANG X H, REN X D, et al. Generating GPS satellite fractional cycle bias for ambiguity-fixed[J]. GPS solut, 2015, 20(4): 771-782. DOI: 10.1007/s10291-015-0483-z
    [13] GUO F, ZHANG X H, WANG J L, et al. Modeling and assessment of triple-frequency BDS precise point positioning[J]. Journal of geodesy, 2016, 90(11): 1223-1235. DOI: 10.1007/s00190-016-0920-y
    [14] 李星星. GNSS精密单点定位及非差模糊度快速确定方法研究[D]. 武汉: 武汉大学, 2013.
    [15] HU J H, ZHANG X H, LI P, et al. Multi-GNSS fractional cycle bias products generation for GNSS ambiguity-fixed PPP at Wuhan University[J]. GPS solut, 2019, 24(1): 15. DOI: 10.1007/s10291-019-0929-9
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-10
  • 网络出版日期:  2021-06-30
  • 刊出日期:  2021-06-30

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