北斗/GNSS机载动态PPP性能分析

赵龙; 郭将; 栗广才; 罗锋

doi:10.12265/j.gnss.2022096

北斗/GNSS机载动态PPP性能分析

doi: 10.12265/j.gnss.2022096

赵龙^1,,
郭将^{2, 3, ,},
栗广才^3,,
罗锋^2,

1.
武汉大学测绘学院, 武汉 430079
2.
自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室, 北京 100083
3.
武汉大学卫星导航定位技术研究中心, 武汉 430079

基金项目: 中国自然资源航空物探遥感中心青年创新基金(2020YFL02)；中央高校基本科研业务费专项资金(2042022kf1035)；武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室专项科研经费资助.

详细信息

作者简介:
赵龙：(2000—)，男，研究方向为GNSS高精度数据处理

郭将：(1994—)，男，博士，研究方向为高精度定位与数据处理

栗广才：(1989—)，男，博士，研究方向为低成本高精度定位

罗锋：(1979—)，男，工程师，研究方向为航空地球物理勘探

通讯作者:
郭将 E-mail: guojiang@whu.edu.cn

中图分类号: P228
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2022-05-30
- 网络出版日期: 2022-09-26

Performance analysis of BDS/GNSS airborne kinematic PPP

ZHAO Long^1
,,
GUO Jiang^{2, 3
, ,},
LI Guangcai^3
,,
LUO Feng^2
,

1.
School of Geodesy and Geomatics, Wuhan University, Wuhan 430079, China
2.
Key laboratory of airborne geophysics and remote sensing geology, Ministry of nature and resources, Beijing 100083, China
3.
GNSS Research Center, Wuhan University, Wuhan 430079, China

摘要

摘要: 针对基于机载动态场景下的实测数据，使用开源的PRIDE PPP-AR软件，采用伪距和载波相位观测值构建双频的消电离层组合(IF)进行了动态精密单点定位(PPP)实验，并对比了单北斗卫星导航系统(BDS)以及BDS/GNSS在进行机载大动态PPP定位方面的性能. 结果表明：多系统组合在卫星数、卫星几何构型以及位置精度衰减因子(PDOP)等方面均优于单系统，且对比单GPS而言，平面(东(E)、北(N)、高程(U))方向的定位精度分别提升了10%和12%；此外将开源软件PRIDE PPP-AR的解算结果与商业软件WayPoint进行了对比，结果表明前者的定位精度在E和U方向分别提升了46%和36%，N方向提升最多，提升了近2倍，因而PRIDE PPP-AR具备更高的动态解算精度与可靠性.
- 机载动态 /
- 精密单点定位(PPP) /
- 多系统 /
- 性能评估 /
- PRIDE PPP-AR
Abstract: Based on the measured data in the airborne kinematic scene, this paper uses the open-source PRIDE PPP-AR software to construct a dual-frequency ionosphere-free combination (IF) using the pseudorange and carrier phase observations for kinematic precise point positioning (PPP) experiment, and it also compares the performance of a single BDS system and BDS/GNSS in airborne large kinematic positioning. The results show that the number of satellites, satellite geometry and position dilution of precision (PDOP) of the multi-system combination are superior. In a single system, the positioning accuracy in the plane (east (E), north (N) and up (U) )directions are improved by 10% and 12% respectively. In addition, this paper compares the solution results of the open-source software PRIDE PPP-AR with the commercial software WayPoint, the results show that the positioning accuracy of the former is improved by 46% and 36% in the E and U directions respectively, and the N direction is the most improved, nearly doubled. Therefore, PRIDE PPP-AR has higher solution accuracy and better solution performance.
- airborne kinematic /
- precise point positioning (PPP) /
- Multi-GNSS /
- positioning accuracy /
- PRIDE PPP-AR

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图 1 飞机飞行轨迹图

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图 2 PRIDE PPP-AR数据处理流程图

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图 3 GPS、BDS和GLONASS的卫星分布图

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图 4 可视卫星数的时间序列

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图 5 三系统的PDOP值和可用卫星数时间序列

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图 6 观测值残差以及卫星高度角

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图 7 不同组合下的定位精度

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图 8 WayPoint软件基线解

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表 1 数据处理策略

类别	参数	策略
观测值	卫星系统与频率	GPS：L1/L2/L5 GLONASS：L1/L2 BDS：B1I/B2I
	截止高度角	5°
	采样率	2 Hz
	DCB产品	武汉大学WUM 快速OSB产品
	ERP产品	武汉大学WUM 快速ERP产品
	轨道与钟差	武汉大学WUM 快速精密钟差轨道产品
改正模型	卫星端/接收机端PCO/PCV	Igs14.atx
	对流层	模型改正+随机游走估计^[18]
	电离层	无电离层组合
参数估计	位置	当作随机游走
	接收机钟差	当作白噪声
	模糊度	当作常数估计

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表 2 不同组合下的定位精度 cm

卫星系统	GPS	BDS	GPS/BDS	GPS/BDS/GLONASS
E	9.1	8.0	7.8	8.1
N	5.7	5.7	5.4	5.4
U	15.4	16.7	13.6	13.4

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