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BDS-3 PPP/INS紧组合定位性能分析

宋德彪 孙付平 肖凯 柯晔 商向永 于圆

宋德彪, 孙付平, 肖凯, 柯晔, 商向永, 于圆. BDS-3 PPP/INS紧组合定位性能分析[J]. 全球定位系统, 2023, 48(2): 30-35. doi: 10.12265/j.gnss.2022196
引用本文: 宋德彪, 孙付平, 肖凯, 柯晔, 商向永, 于圆. BDS-3 PPP/INS紧组合定位性能分析[J]. 全球定位系统, 2023, 48(2): 30-35. doi: 10.12265/j.gnss.2022196
SONG Debiao, SUN Fuping, XIAO Kai, KE Ye, SHANG Xiangyong, YU Yuan. Performance analysis of BDS-3 PPP/INS tightly-coupled positioning[J]. GNSS World of China, 2023, 48(2): 30-35. doi: 10.12265/j.gnss.2022196
Citation: SONG Debiao, SUN Fuping, XIAO Kai, KE Ye, SHANG Xiangyong, YU Yuan. Performance analysis of BDS-3 PPP/INS tightly-coupled positioning[J]. GNSS World of China, 2023, 48(2): 30-35. doi: 10.12265/j.gnss.2022196

BDS-3 PPP/INS紧组合定位性能分析

doi: 10.12265/j.gnss.2022196
基金项目: 国家自然科学基金(42104034); 国家自然科学基金(42174047)
详细信息
    作者简介:

    宋德彪:(1997—),男,硕士研究生,研究方向为PPP/INS紧组合定位

    孙付平:(1964—),男,博士生导师,教授,研究方向为大地测量与组合导航

    肖凯:(1989—),男,研究生导师,副教授,研究方向为卫星导航与组合导航

    通讯作者:

    孙付平 E-mail: sun.fp@163.com

  • 中图分类号: P228.4

Performance analysis of BDS-3 PPP/INS tightly-coupled positioning

  • 摘要: 随着我国北斗三号全球卫星导航系统(BDS-3)的全面建成,基于BDS-3的高精度定位定姿应用需求日益迫切. 推导了无电离层组合模式BDS-3 精密单点定位(PPP)模型及地心地固坐标系下的惯性导航系统(INS)误差方程,构建了BDS-3 PPP/INS紧组合定位滤波模型,分别针对BDS-3 PPP、BDS-3 PPP/INS松组合、BDS-3 PPP/INS紧组合三种模式进行了定位性能评估. 实验结果表明:BDS-3 PPP/INS松组合与 BDS-3 PPP位置精度基本一致;BDS-3 PPP/INS紧组合在东(E)、北(N)、天顶(U)方向位置精度为分别7.9 cm、9.3 cm、9.4 cm,较BDS-3 PPP/INS松组合位置精度分别提升了38.3%、33.1%、35.6%,速度精度分别提升了27.3%、45.8%、12%,姿态精度相当.

     

  • 图  1  车载实验平台及惯导、接收机设备图

    图  2  基准站位置及行程路线图

    图  3  可观测BDS 卫星数量图

    图  4  BDS-3 PPP、BDS-3 PPP/INS松组合和BDS-3 PPP/INS紧组合位置误差时间序列图

    图  5  BDS-3 PPP/INS松组合和紧组合两种误差时间序列图

    表  1  三种处理方案位置的RMSE统计 cm

    解算模式ENU
    BDS-3 PPP13.414.214.2
    BDS-3 PPP/INS松组合12.813.914.6
    BDS-3 PPP/INS紧组合7.99.39.4
    下载: 导出CSV

    表  2  两种处理方案速度、姿态的RMSE

    解算模式速度/cm/s姿态/(°)
    ENU横滚角俯仰角航向角
    BDS-3 PPP/INS紧组合0.4800.4500.2200.0240.0240.025
    BDS-3 PPP/INS松组合0.6600.8300.2500.0240.0240.027
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2022-10-27
  • 网络出版日期:  2023-05-04

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