信號(hào)易遮擋環(huán)境下BDS/GPS系統(tǒng)定位性能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-10 12:32
通過(guò)設(shè)置不同的截止高度角來(lái)模擬衛(wèi)星信號(hào)受遮擋的情況,并以某CORS網(wǎng)4.8 km與5.1 km的2條基線為例,對(duì)截止高度角為10°~60°的遮擋情況下,GPS/BDS系統(tǒng)相比單GPS系統(tǒng)、單BDS系統(tǒng)在單歷元雙頻基線解算時(shí)的衛(wèi)星可見性、模糊度固定、定位精度等定位性能的改善情況進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明GPS/BDS組合系統(tǒng)相對(duì)單系統(tǒng),極大改善了衛(wèi)星的可見性,提升了模糊度的固定率、正確率,在截止高度角為50°、60°的極端條件下,GPS/BDS組合系統(tǒng)單歷元基線解算精度在E、N方向仍可達(dá)10.0 mm左右,在U方向仍可達(dá)20.0 mm左右。
【文章來(lái)源】:地理空間信息. 2020,18(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
基線一、二衛(wèi)星星空?qǐng)D
在對(duì)基線解算的結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)定時(shí),以截止高度角為10°、20°、30°、40°、50°、60°時(shí)模糊度固定后的解算結(jié)果與GNSS網(wǎng)平差參考值作差,得到基線一、二單GPS系統(tǒng)、單BDS系統(tǒng)、GPS/BDS組合系統(tǒng)下E(東)、N(北)、U(高程)方向的偏差,截止高度角為10°時(shí)基線解算的殘差序列如圖3所示,在截止高度角為10°~60°時(shí)基線解算的RMS值如表3所示。由圖3、4和表3可知,隨著截止高度角的升高,無(wú)論是GPS系統(tǒng)、BDS系統(tǒng)還是其組合系統(tǒng)的精度均逐漸降低?傮w來(lái)說(shuō),基線一比基線二的精度要高,GPS/BDS組合系統(tǒng)的精度均優(yōu)于GPS、BDS系統(tǒng),BDS系統(tǒng)的精度略優(yōu)于GPS系統(tǒng),U方向相對(duì)E、N方向的精度稍差。在基線一中,當(dāng)截止高度角為10°、20°時(shí),GPS系統(tǒng)、BDS系統(tǒng)、GPS/BDS系統(tǒng)在E、N、U方向均可達(dá)到mm級(jí);當(dāng)截止高度角為30°、40°時(shí),GPS、BDS及其組合系統(tǒng)在E、N方向可達(dá)到mm級(jí),U方向可達(dá)到cm級(jí);在截止高度角為60°的極端條件下時(shí),單BDS系統(tǒng)在E、N方向仍優(yōu)于11.9 mm,U方向優(yōu)于20.3 mm,GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N方向仍可優(yōu)于10.4 mm,U方向優(yōu)于15.4 mm。在基線二中,當(dāng)截止高度角為10°、20°時(shí),GPS系統(tǒng)在N、U方向明顯優(yōu)于BDS系統(tǒng);當(dāng)截止高度角為30°、40°時(shí),GPS系統(tǒng)衛(wèi)星的可見衛(wèi)星數(shù)減少明顯,精度也隨之明顯降低,E方向達(dá)到mm級(jí),N、U方向達(dá)到cm級(jí),而BDS系統(tǒng)的可見衛(wèi)星穩(wěn)定在7~8顆,E、N方向達(dá)到mm級(jí)左右,U方向達(dá)到cm級(jí);在截止高度角為50°的嚴(yán)重遮擋條件下,BDS系統(tǒng)GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N、U方向仍可達(dá)到9.3 mm、11.3 mm、17.2 mm,GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N、U方向可達(dá)到8.3 mm、8.4 mm、15.1 mm,可見BDS系統(tǒng)相對(duì)GPS系統(tǒng)在高山、峽谷及城市建筑群地區(qū)的優(yōu)勢(shì)。
由圖3、4和表3可知,隨著截止高度角的升高,無(wú)論是GPS系統(tǒng)、BDS系統(tǒng)還是其組合系統(tǒng)的精度均逐漸降低?傮w來(lái)說(shuō),基線一比基線二的精度要高,GPS/BDS組合系統(tǒng)的精度均優(yōu)于GPS、BDS系統(tǒng),BDS系統(tǒng)的精度略優(yōu)于GPS系統(tǒng),U方向相對(duì)E、N方向的精度稍差。在基線一中,當(dāng)截止高度角為10°、20°時(shí),GPS系統(tǒng)、BDS系統(tǒng)、GPS/BDS系統(tǒng)在E、N、U方向均可達(dá)到mm級(jí);當(dāng)截止高度角為30°、40°時(shí),GPS、BDS及其組合系統(tǒng)在E、N方向可達(dá)到mm級(jí),U方向可達(dá)到cm級(jí);在截止高度角為60°的極端條件下時(shí),單BDS系統(tǒng)在E、N方向仍優(yōu)于11.9 mm,U方向優(yōu)于20.3 mm,GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N方向仍可優(yōu)于10.4 mm,U方向優(yōu)于15.4 mm。在基線二中,當(dāng)截止高度角為10°、20°時(shí),GPS系統(tǒng)在N、U方向明顯優(yōu)于BDS系統(tǒng);當(dāng)截止高度角為30°、40°時(shí),GPS系統(tǒng)衛(wèi)星的可見衛(wèi)星數(shù)減少明顯,精度也隨之明顯降低,E方向達(dá)到mm級(jí),N、U方向達(dá)到cm級(jí),而BDS系統(tǒng)的可見衛(wèi)星穩(wěn)定在7~8顆,E、N方向達(dá)到mm級(jí)左右,U方向達(dá)到cm級(jí);在截止高度角為50°的嚴(yán)重遮擋條件下,BDS系統(tǒng)GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N、U方向仍可達(dá)到9.3 mm、11.3 mm、17.2 mm,GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N、U方向可達(dá)到8.3 mm、8.4 mm、15.1 mm,可見BDS系統(tǒng)相對(duì)GPS系統(tǒng)在高山、峽谷及城市建筑群地區(qū)的優(yōu)勢(shì)。3 結(jié)語(yǔ)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種BDS單歷元整周模糊度固定的解算方法[J]. 李博,徐愛功,祝會(huì)忠,高猛,龔宵雪. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]BDS短基線單歷元差分定位算法[J]. 汪進(jìn)新,韓靜,王利,張勤,黃觀文. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2018(01)
[3]北斗IGSO/GEO/MEO衛(wèi)星三頻單歷元基線解算隨機(jī)模型比較研究[J]. 嚴(yán)超,余學(xué)祥,徐煒,杜文選,劉揚(yáng),王濤,張廣漢. 金屬礦山. 2017(10)
[4]BDS三頻與雙頻模糊度解算性能分析[J]. 嚴(yán)超,徐梅,徐煒,張廣漢,杜文選. 全球定位系統(tǒng). 2017(04)
[5]BDS/GPS組合單歷元基線解算方法[J]. 陳健,岳東杰,趙興旺,王靜. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]基于BDS/GPS組合的短基線相對(duì)定位性能分析[J]. 陳健,趙興旺,劉超,張翠英. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[7]基于正則化的GPS/BDS單頻單歷元模糊度固定[J]. 王靜,趙興旺,劉超,張翠英. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2016(12)
[8]GPS/BDS單歷元基線解算中隨機(jī)模型的確定[J]. 陶庭葉,王志平,蔣俊儒. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2015(04)
[9]BDS/GPS/GLONASS組合的雙頻單歷元相對(duì)定位性能對(duì)比分析[J]. 汪亮,李子申,袁洪,周凱. 科學(xué)通報(bào). 2015(09)
[10]北斗單歷元基線解算算法研究及初步結(jié)果[J]. 唐衛(wèi)明,鄧辰龍,高麗峰. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2013(08)
本文編號(hào):3027362
【文章來(lái)源】:地理空間信息. 2020,18(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
基線一、二衛(wèi)星星空?qǐng)D
在對(duì)基線解算的結(jié)果進(jìn)行精度評(píng)定時(shí),以截止高度角為10°、20°、30°、40°、50°、60°時(shí)模糊度固定后的解算結(jié)果與GNSS網(wǎng)平差參考值作差,得到基線一、二單GPS系統(tǒng)、單BDS系統(tǒng)、GPS/BDS組合系統(tǒng)下E(東)、N(北)、U(高程)方向的偏差,截止高度角為10°時(shí)基線解算的殘差序列如圖3所示,在截止高度角為10°~60°時(shí)基線解算的RMS值如表3所示。由圖3、4和表3可知,隨著截止高度角的升高,無(wú)論是GPS系統(tǒng)、BDS系統(tǒng)還是其組合系統(tǒng)的精度均逐漸降低?傮w來(lái)說(shuō),基線一比基線二的精度要高,GPS/BDS組合系統(tǒng)的精度均優(yōu)于GPS、BDS系統(tǒng),BDS系統(tǒng)的精度略優(yōu)于GPS系統(tǒng),U方向相對(duì)E、N方向的精度稍差。在基線一中,當(dāng)截止高度角為10°、20°時(shí),GPS系統(tǒng)、BDS系統(tǒng)、GPS/BDS系統(tǒng)在E、N、U方向均可達(dá)到mm級(jí);當(dāng)截止高度角為30°、40°時(shí),GPS、BDS及其組合系統(tǒng)在E、N方向可達(dá)到mm級(jí),U方向可達(dá)到cm級(jí);在截止高度角為60°的極端條件下時(shí),單BDS系統(tǒng)在E、N方向仍優(yōu)于11.9 mm,U方向優(yōu)于20.3 mm,GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N方向仍可優(yōu)于10.4 mm,U方向優(yōu)于15.4 mm。在基線二中,當(dāng)截止高度角為10°、20°時(shí),GPS系統(tǒng)在N、U方向明顯優(yōu)于BDS系統(tǒng);當(dāng)截止高度角為30°、40°時(shí),GPS系統(tǒng)衛(wèi)星的可見衛(wèi)星數(shù)減少明顯,精度也隨之明顯降低,E方向達(dá)到mm級(jí),N、U方向達(dá)到cm級(jí),而BDS系統(tǒng)的可見衛(wèi)星穩(wěn)定在7~8顆,E、N方向達(dá)到mm級(jí)左右,U方向達(dá)到cm級(jí);在截止高度角為50°的嚴(yán)重遮擋條件下,BDS系統(tǒng)GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N、U方向仍可達(dá)到9.3 mm、11.3 mm、17.2 mm,GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N、U方向可達(dá)到8.3 mm、8.4 mm、15.1 mm,可見BDS系統(tǒng)相對(duì)GPS系統(tǒng)在高山、峽谷及城市建筑群地區(qū)的優(yōu)勢(shì)。
由圖3、4和表3可知,隨著截止高度角的升高,無(wú)論是GPS系統(tǒng)、BDS系統(tǒng)還是其組合系統(tǒng)的精度均逐漸降低?傮w來(lái)說(shuō),基線一比基線二的精度要高,GPS/BDS組合系統(tǒng)的精度均優(yōu)于GPS、BDS系統(tǒng),BDS系統(tǒng)的精度略優(yōu)于GPS系統(tǒng),U方向相對(duì)E、N方向的精度稍差。在基線一中,當(dāng)截止高度角為10°、20°時(shí),GPS系統(tǒng)、BDS系統(tǒng)、GPS/BDS系統(tǒng)在E、N、U方向均可達(dá)到mm級(jí);當(dāng)截止高度角為30°、40°時(shí),GPS、BDS及其組合系統(tǒng)在E、N方向可達(dá)到mm級(jí),U方向可達(dá)到cm級(jí);在截止高度角為60°的極端條件下時(shí),單BDS系統(tǒng)在E、N方向仍優(yōu)于11.9 mm,U方向優(yōu)于20.3 mm,GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N方向仍可優(yōu)于10.4 mm,U方向優(yōu)于15.4 mm。在基線二中,當(dāng)截止高度角為10°、20°時(shí),GPS系統(tǒng)在N、U方向明顯優(yōu)于BDS系統(tǒng);當(dāng)截止高度角為30°、40°時(shí),GPS系統(tǒng)衛(wèi)星的可見衛(wèi)星數(shù)減少明顯,精度也隨之明顯降低,E方向達(dá)到mm級(jí),N、U方向達(dá)到cm級(jí),而BDS系統(tǒng)的可見衛(wèi)星穩(wěn)定在7~8顆,E、N方向達(dá)到mm級(jí)左右,U方向達(dá)到cm級(jí);在截止高度角為50°的嚴(yán)重遮擋條件下,BDS系統(tǒng)GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N、U方向仍可達(dá)到9.3 mm、11.3 mm、17.2 mm,GPS/BDS組合系統(tǒng)在E、N、U方向可達(dá)到8.3 mm、8.4 mm、15.1 mm,可見BDS系統(tǒng)相對(duì)GPS系統(tǒng)在高山、峽谷及城市建筑群地區(qū)的優(yōu)勢(shì)。3 結(jié)語(yǔ)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種BDS單歷元整周模糊度固定的解算方法[J]. 李博,徐愛功,祝會(huì)忠,高猛,龔宵雪. 導(dǎo)航定位學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]BDS短基線單歷元差分定位算法[J]. 汪進(jìn)新,韓靜,王利,張勤,黃觀文. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2018(01)
[3]北斗IGSO/GEO/MEO衛(wèi)星三頻單歷元基線解算隨機(jī)模型比較研究[J]. 嚴(yán)超,余學(xué)祥,徐煒,杜文選,劉揚(yáng),王濤,張廣漢. 金屬礦山. 2017(10)
[4]BDS三頻與雙頻模糊度解算性能分析[J]. 嚴(yán)超,徐梅,徐煒,張廣漢,杜文選. 全球定位系統(tǒng). 2017(04)
[5]BDS/GPS組合單歷元基線解算方法[J]. 陳健,岳東杰,趙興旺,王靜. 測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]基于BDS/GPS組合的短基線相對(duì)定位性能分析[J]. 陳健,趙興旺,劉超,張翠英. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[7]基于正則化的GPS/BDS單頻單歷元模糊度固定[J]. 王靜,趙興旺,劉超,張翠英. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2016(12)
[8]GPS/BDS單歷元基線解算中隨機(jī)模型的確定[J]. 陶庭葉,王志平,蔣俊儒. 大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2015(04)
[9]BDS/GPS/GLONASS組合的雙頻單歷元相對(duì)定位性能對(duì)比分析[J]. 汪亮,李子申,袁洪,周凱. 科學(xué)通報(bào). 2015(09)
[10]北斗單歷元基線解算算法研究及初步結(jié)果[J]. 唐衛(wèi)明,鄧辰龍,高麗峰. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2013(08)
本文編號(hào):3027362
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