城市智能交通、自動駕駛等對高精度動態(tài)定位的需求為分米級甚至厘米級,但在城市復(fù)雜環(huán)境下信號遮擋、衰減和多徑頻繁發(fā)生,GNSS定位的可用性和精度嚴(yán)重降低。本文充分利用現(xiàn)有可用的多頻多系統(tǒng)GNSS（GPS/BDS/Galileo/QZSS）數(shù)據(jù),采用最新提出的單歷元PPP寬巷模糊度固定方法（PPP-WAR）,并與傳統(tǒng)PPP方法和廣域偽距增強(qiáng)精密定位方法進(jìn)行對比試驗,分析了這3種單點高精度定位方法在大都市高樓密布道路、小城鎮(zhèn)狹窄道路和工業(yè)區(qū)開闊道路3種不同信號遮擋條件下的車載動態(tài)定位性能。結(jié)果表明,目前城市環(huán)境中的三頻數(shù)據(jù)完整性高達(dá)94%以上,可滿足基于多頻GNSS單歷元定位的需求。粗差閾值設(shè)定為3 m時,單歷元PPP-WAR解在小城鎮(zhèn)狹窄道路的水平定位誤差RMS為0.41 m,達(dá)到了分米級定位精度,比廣域偽距增強(qiáng)精密定位解和傳統(tǒng)PPP解分別提高了53.9%和21.2%;3種方法在大都市高樓密布環(huán)境下的定位可用性均高于70%,在另外兩種城市環(huán)境下的定位可用性均高于90%。粗差閾值0.5 m時,單歷元PPP-WAR方法和傳統(tǒng)PPP方法在小城鎮(zhèn)狹窄道路環(huán)境中可用性依然可達(dá)～70%。單歷元PPP-W... 

【文章來源】：測繪學(xué)報. 2020年01期 北大核心

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

3種算法

圖1 3種算法圖2中黃線表示行車路線;紅色實心矩形表示高架橋和隧道,并進(jìn)行了文字標(biāo)注;綠色點表示基準(zhǔn)站(參考站)架設(shè)位置,用作短基線解算。各路線圖中給出了關(guān)于行車實驗時段的衛(wèi)星數(shù)和PDOP值的子圖,其中路線B的子圖中標(biāo)注了經(jīng)過①、②和③號高架橋時的對應(yīng)時刻。試驗數(shù)據(jù)采用仿實時方式處理,設(shè)置了3種定位解算模式:傳統(tǒng)PPP模式、廣域偽距增強(qiáng)精密定位模式和單歷元PPP-WAR模式。為了評估定位精度,將短基線相對定位的固定解坐標(biāo)作為參考真值,3條路線的基準(zhǔn)站和流動站的最遠(yuǎn)距離都不超過4 km,可以保證短基線相對定位的固定解占比在95%以上。試驗采用Trimble NetR9接收機(jī),接收GPS/BDS/Galileo/QZSS 4系統(tǒng)三頻觀測值,采樣率為1 Hz,具體解算處理策略見表1。

從圖3和表2可知,粗差閾值為3 m時,3種不同復(fù)雜程度的城市環(huán)境中,單歷元PPP-WAR解和傳統(tǒng)PPP解的定位精度均高于廣域偽距增強(qiáng)精密定位解。行車環(huán)境中的地物干擾信號,導(dǎo)致定位結(jié)果出現(xiàn)不同程度的偏差,不同的環(huán)境復(fù)雜程度使定位結(jié)果呈現(xiàn)不同的精度水平。路線A由于環(huán)境遮擋嚴(yán)重,衛(wèi)星信號頻繁中斷,因而傳統(tǒng)PPP解的重收斂過程多,定位精度低于單歷元PPP-WAR解。路線C衛(wèi)星信號中斷較少,傳統(tǒng)PPP解幾乎一直保持收斂狀態(tài),定位精度遠(yuǎn)高于廣域偽距增強(qiáng)精密定位解和單歷元PPP-WAR解�？梢�,將傳統(tǒng)PPP解收斂后的結(jié)果一并統(tǒng)計,不能客觀對比3種單點定位方式在不同城市環(huán)境下的定位性能。更合理的方式是統(tǒng)計傳統(tǒng)PPP解的收斂和重收斂發(fā)生后一定時間內(nèi)的時段。通過分析,選取30 s作為統(tǒng)計時段長度能夠較準(zhǔn)確地描述各種城市環(huán)境下傳統(tǒng)PPP解性能以及更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行對比,因此下文分析中給出的傳統(tǒng)PPP解性能指標(biāo)(包括水平定位精度和定位可用性)均是對每條線路定位中收斂和重收斂發(fā)生后30 s的時段進(jìn)行累加統(tǒng)計得到的結(jié)果。2.2.3 水平定位精度和定位可用性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]北斗三號系統(tǒng)進(jìn)展及性能預(yù)測——試驗驗證數(shù)據(jù)分析[J]. 楊元喜,許揚胤,李金龍,楊誠.  中國科學(xué):地球科學(xué). 2018(05)
[2]北斗系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展與前景預(yù)測[J]. 譚述森.  測繪學(xué)報. 2017(10)
[3]城市環(huán)境下BDS+GPS RTK+INS緊組合算法性能分析[J]. 李團(tuán),章紅平,牛小驥,張全.  測繪通報. 2016(09)
[4]姿態(tài)模式切換期間QZSS衛(wèi)星軌道及其鐘差產(chǎn)品特性分析[J]. 周佩元,杜蘭,方善傳,路余,張中凱,李夫鵬.  測繪學(xué)報. 2016(03)
[5]北斗/GPS多頻實時精密定位理論與算法[J]. 李金龍.  測繪學(xué)報. 2015(11)
[6]基于非差誤差改正數(shù)的長距離單歷元GNSS網(wǎng)絡(luò)RTK算法研究[J]. 祝會忠.  測繪學(xué)報. 2015(01)
[7]基于北斗三頻的短基線單歷元模糊度固定[J]. 劉炎炎,葉世榕,江鵬,陳昊,黃志華,杜仲進(jìn).  武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2015(02)
[8]函數(shù)極值法求解三頻GNSS最優(yōu)載波相位組合觀測量[J]. 李金龍,楊元喜,何海波,徐君毅,郭海榮.  測繪學(xué)報. 2012(06)
[9]中長基線三頻GNSS模糊度的快速算法[J]. 李博峰,沈云中,周澤波.  測繪學(xué)報. 2009(04)

博士論文
[1]第二代導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)多頻數(shù)據(jù)處理理論及應(yīng)用[D]. 伍岳.武漢大學(xué) 2005



本文編號：2948132