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基于扩展天线的智能手机GNSS RTK定位性能研究

袁良雄 王浩 申志恒

袁良雄, 王浩, 申志恒. 基于扩展天线的智能手机GNSS RTK定位性能研究[J]. 全球定位系统, 2023, 48(3): 77-84. doi: 10.12265/j.gnss.2023024
引用本文: 袁良雄, 王浩, 申志恒. 基于扩展天线的智能手机GNSS RTK定位性能研究[J]. 全球定位系统, 2023, 48(3): 77-84. doi: 10.12265/j.gnss.2023024
YUAN Liangxiong, WANG Hao, SHEN Zhiheng. Research on GNSS RTK positioning performance of smart phone based on extended antenna[J]. GNSS World of China, 2023, 48(3): 77-84. doi: 10.12265/j.gnss.2023024
Citation: YUAN Liangxiong, WANG Hao, SHEN Zhiheng. Research on GNSS RTK positioning performance of smart phone based on extended antenna[J]. GNSS World of China, 2023, 48(3): 77-84. doi: 10.12265/j.gnss.2023024

基于扩展天线的智能手机GNSS RTK定位性能研究

doi: 10.12265/j.gnss.2023024
基金项目: 国家自然科学基金(41974027,42104033);国家重点研发计划(2021YFB2501100)
详细信息
    作者简介:

    袁良雄:(2001—),男,研究方向为卫星导航与定位

    王浩:(1997—),男,硕士研究生,研究方向为卫星导航方向

    申志恒:(1997—),博士研究生,研究方向为GNSS精密定位、多传感器融合定位

    通信作者:

    王浩 E-mail:1061426053@qq.com

  • 中图分类号: P228.4

Research on GNSS RTK positioning performance of smart phone based on extended antenna

  • 摘要: 本文对外接低成本螺旋天线的Mi8智能手机观测数据质量进行了研究,从载噪比(CNR)、伪距残差、相位残差等方面进行了分析和评估. 结果显示:外接天线的Mi8手机原始全球卫星导航系统(GNSS)观测值的CNR比内置天线手机高约10 dB-Hz,和测量型接收机CNR水平几乎相当;伪距残差在5 m以内;与内置天线手机不同,外接天线手机伪距残差与高度角、CNR的相关性都较强. 在此基础上给出了基于高度角和CNR的两种定权模型,并基于扩展天线的Mi8手机开展了静态和动态环境下的实时动态(RTK)精密定位性能测试实验. 实验结果表明:在静态环境和动态环境下外接天线的Mi8手机RTK定位精度均可达到厘米级;使用基于CNR定权的随机模型相较于高度角定权的随机模型,在动态场景下具有更高的定位精度,具体表现为在水平和高程方向上分别有约16%和50%的精度提升.

     

  • 图  1  静态实验场景

    图  2  动态实验轨迹

    图  3  观测时段外接天线Mi8手机CNR

    图  4  观测时段测量型接收机CNR

    图  5  外接天线Mi8手机CNR与高度角的关系

    图  6  测量型接收机CNR与高度角的关系

    图  7  观测时段内外接天线Mi8手机伪距单差残差

    图  8  外接天线Mi8手机的C35卫星伪距残差随CNR和高度角的变化

    图  9  外接天线Mi8手机的G14卫星伪距残差随CNR和高度角的变化

    图  10  外接天线Mi8手机伪距残差与高度角的变化关系

    图  11  外接天线Mi8手机伪距残差与CNR的变化关系

    图  12  GPS伪距残差拟合

    图  13  BDS伪距残差拟合

    图  14  两种定权模式下外接天线Mi8手机静态RTK定位精度

    图  15  两种定权模式下外接天线Mi8手机静态RTK定位平面精度

    图  16  两种定权模式下外接天线Mi8手机动态RTK定位精度

    表  1  外接天线Mi8手机静态RTK定位精度 m

    方向高度角定权CNR定权
    均值RMS均值RMS
    E0.0110.0680.0090.048
    N0.0210.0810.0160.038
    U0.0130.0580.0120.028
    下载: 导出CSV

    表  2  外接天线Mi8手机动态RTK定位精度 m

    方向高度角定权CNR定权
    均值RMS均值RMS
    E0.0150.1150.0200.098
    N0.0140.0790.0160.064
    U0.0150.1010.0100.050
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-02-16
  • 网络出版日期:  2023-07-21

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