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基于速度信息约束的智能终端分米级定位

匡野

匡野. 基于速度信息约束的智能终端分米级定位[J]. 全球定位系统, 2022, 47(1): 23-29. doi: 10.12265/j.gnss.2021102103
引用本文: 匡野. 基于速度信息约束的智能终端分米级定位[J]. 全球定位系统, 2022, 47(1): 23-29. doi: 10.12265/j.gnss.2021102103
KUANG Ye. Decimeter-level positioning of intelligent terminal based on speed information constraint[J]. GNSS World of China, 2022, 47(1): 23-29. doi: 10.12265/j.gnss.2021102103
Citation: KUANG Ye. Decimeter-level positioning of intelligent terminal based on speed information constraint[J]. GNSS World of China, 2022, 47(1): 23-29. doi: 10.12265/j.gnss.2021102103

基于速度信息约束的智能终端分米级定位

doi: 10.12265/j.gnss.2021102103
详细信息
    作者简介:

    匡野:(1994—),男,助理工程师,研究方向为卫星定位与导航

    通信作者:

    匡野 E-mail: 1787155975@qq.com

  • 中图分类号: P228.1

Decimeter-level positioning of intelligent terminal based on speed information constraint

  • 摘要: 随着位置服务的发展,人们对定位精度的需求不断提升,目前智能手机定位精度仅为米级. 2016年谷歌宣布允许开发者获取手机全球卫星导航系统(GNSS)原始观测数据,为研究手机GNSS高精度定位算法提供了支持. 由于智能手机获取的伪距噪声较大,单纯利用伪距进行单点定位或伪距差分定位精度有限,很难达到较高精度. 为此在对数据质量进行控制的基础上,利用智能终端输出的数据求解速度,作为初始解对坐标进行约束,并对测速的精度进行分析,组合伪距与载波进行差分定位. 实验结果表明:测速精度约为10 cm/s,满足作为初始解参与解算的定位要求. 静态仿动态测试结果收敛后平面精度为0.35 m,高程精度为0.59 m,动态测试结果平面精度为0.87 m,高程精度为1.09 m,总体定位结果可达分米级别.

     

  • 图  1  用户位置解算流程图

    图  2  手机端多路径

    图  3  接收机多路径

    图  4  手机载噪比

    图  5  接收机端载噪比

    图  6  手机测速结果

    图  7  接收机测速结果

    图  8  伪距单点定位

    图  9  伪距差分定位

    图  10  附加速度约束的RTK定位

    图  11  接收机与智能手机终端定位轨迹图

    图  12  附加约束RTK定位结果时间序列图

    表  1  实验设备及观测信息

    设备设备类型观测时刻说明
    专业测量接收机天宝01:15:00—04:55:00静态,动态测量
    时的基准站
    专业测量接收机天宝01:15:00—03:45:00静态测量
    03:45:00—04:45:00动态测量
    智能手机终端小米801:15:00—03:45:00静态测量
    03:45:00—04:45:00动态测量
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    表  2  静态场景下手机智能终端测速精度统计结果 m/s

    统计信息vxvyvz
    平均值0.0190.0110.023
    均方根(RMS)0.0520.0450.066
    最大值1.5201.2301.760
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    表  3  静态不同定位模式精度统计 m

    定位方法ENU
    伪距单点定位2.375.024.24
    伪距差分定位2.594.794.34
    附加速度约束的RTK定位0.260.150.59
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    表  4  附加约束RTK动态定位结果精度统计表 m

    定位方法平面高程
    附加速度约束RTK0.871.09
    下载: 导出CSV
  • [1] 史翔. 基于智能手机GNSS观测值的连续平滑定位算法[D]. 武汉: 武汉大学, 2019.
    [2] 赵硕, 秘金钟, 徐彦田, 等. 双频智能手机GNSS数据质量及定位精度分析[J]. 测绘科学, 2020, 45(2): 22-28.
    [3] 肖青怀, 谷守周, 秘金钟, 等. 智能手机多普勒平滑伪距单点定位精度分析[J]. 测绘科学, 2020, 45(7): 11-17.
    [4] PARK B, LEE J K, KIM Y, et al. DGPS enhancement to GPS NMEA output data: DGPS by correction projection to position-domain[J]. The journal of navigation, 2013, 66(2): 249-264. DOI: 10.1017/S0373463312000471
    [5] YOON D H, KEE C D, SEO J, et al. Position accuracy improvement by implementing the DGNSS-CP algorithm in smartphones[J]. Sensors, 2016, 16(6): 910. DOI: 10.3390/s16060910
    [6] PESYNA K M, HEATH R W, HUMPHREYS T E. Centimeter positioning with a smartphone-quality GNSS antenna[C]// The 27th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, 2014: 1568-1577. DOI: 10.15781/T2HT2GVOR
    [7] LAURICHESSE D, ROUCH C, MARMET F X, et al. Smartphone applications for precise point positioning[C]//The 30th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, 2017. DOI: 10.330121/2017.15149
    [8] REALINI E, CALDERA S, PERTUSINI L, et al. Precise GNSS positioning using smart devices[J]. Sensors, 2017, 17(10): 2434. DOI: 10.3390/s17102434
    [9] DABOVE P, DI PIETRA V. Towards high accuracy GNSS real-time positioning with smartphones[J]. Advances in space research, 2019, 63(1): 94-102. DOI: 10.1016/j.asr.2018.08.025
    [10] 冷宏宇, 秘金钟, 徐彦田, 等. 智能手机终端RTK定位性能分析[J]. 测绘科学, 2020, 45(12): 15-21.
    [11] 祝会忠, 李军, 徐爱功, 等. 灾害应急环境下智能终端高精度北斗增强定位方法[J]. 武汉大学学报(信息科学版), 2020, 45(8): 1155-1167.
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-21
  • 网络出版日期:  2022-02-23

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