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基于一阶模型补偿的GNSS RTK参考站数据预报策略

许卓 陶钧 龙宇浩

许卓, 陶钧, 龙宇浩. 基于一阶模型补偿的GNSS RTK参考站数据预报策略[J]. 全球定位系统, 2021, 46(5): 5-9. doi: 10.12265/j.gnss.2021062102
引用本文: 许卓, 陶钧, 龙宇浩. 基于一阶模型补偿的GNSS RTK参考站数据预报策略[J]. 全球定位系统, 2021, 46(5): 5-9. doi: 10.12265/j.gnss.2021062102
XU Zhuo, TAO Jun, LONG Yuhao. Observation prediction strategy of GNSS RTK reference station based on first-order model compensation[J]. GNSS World of China, 2021, 46(5): 5-9. doi: 10.12265/j.gnss.2021062102
Citation: XU Zhuo, TAO Jun, LONG Yuhao. Observation prediction strategy of GNSS RTK reference station based on first-order model compensation[J]. GNSS World of China, 2021, 46(5): 5-9. doi: 10.12265/j.gnss.2021062102

基于一阶模型补偿的GNSS RTK参考站数据预报策略

doi: 10.12265/j.gnss.2021062102
详细信息
    作者简介:

    许卓:(1999—),男,研究方向为多源融合导航

    陶钧:(1995—),男,博士,研究方向为GNSS精密数据处理

    龙宇浩:(1997—),男,硕士,研究方向为卫星定位技术

    通信作者:

    许卓 E-mail:zhuoxu@whu.edu.cn

  • 中图分类号: P228.4

Observation prediction strategy of GNSS RTK reference station based on first-order model compensation

  • 摘要: 针对相对定位过程中基准站通信中断的情况,本文作者提出了一种对基准站数据进行高精度预报,维持向参考站提供延迟差分修正信息的思路. 对影响全球卫星导航系统(GNSS)观测值预报的卫星星历误差、电离层、对流层等误差源进行分析,比较了各类误差源对延迟时长的敏感程度. 实验结果显示:预报误差随着预报时长增加线性累积,且与卫星高度角负相关;当高度角低于10°时,预报5 min造成的误差可达174.6 cm. 同时,为提高数据预报精度,利用一阶线性模型计算误差累积速率,并补偿至预报观测值. 补偿后,上述预报累积误差削弱至64.4 cm. 定位结果表明:当基准站数据缺失1 min时,经一阶线性模型补偿预报后,零基线实时定位(RTK)定位结果在,东(E)、北(N)、天(U)三个方向均方根误差(RMSE)分别为0.37 cm、0.41 cm、0.86 cm,较未补偿时提升71.1%、77.2%和90.0%;当预报延迟为5 min时,仍能保持cm级解算精度.

     

  • 图  1  未补偿大气误差的广播星历与精密星历预报误差比较

    注:图中绿色实线为使用广播星历的累积误差;蓝色实线为使用精密星历的累积误差;黑色虚线为高度角      

    图  2  电离层延迟变化率累积变化对比

    图  3  补偿前后累积误差对比

    注:蓝色实线为使用精密星历的累积误差;绿色实线为补偿后的累积误差;黑色虚线为高度角           

    图  4  精密星历预报60 s补偿前后定位结果对比

    图  5  不同时间段预报不同时长RMSE比较

    表  1  未补偿大气误差时预报300 s不同高度角卫星的预报误差

    卫星高度角/(°)使用广播星历的
    预报误差/cm
    使用精密星历的
    预报误差/cm
    <15174.90174.6
    <4029.1026.7
    <7010.879.5
    下载: 导出CSV

    表  2  精密星历预报300 s补偿前后累积误差比较

    卫星高度角/(°)不考虑大气误差
    预报误差/cm
    补偿后
    预报误差/cm
    提升
    百分比/%
    <15174.664.463.1
    <4026.74.682.9
    <709.51.383.4
    下载: 导出CSV

    表  3  观测值预报策略

    预报策略
    预报时长/s60
    轨道IGS精密星历
    电离层一阶模型改正
    对流层-
    截止高度角/(°)20
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2021-06-21
  • 网络出版日期:  2021-11-02

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