天線相位中心改正對BDS二代衛(wèi)星精密定位的影響分析
發(fā)布時間:2021-08-27 22:50
精確改正衛(wèi)星端PCO/PCV偏差是實現(xiàn)精密單點定位的重要前提。本文對目前多家分析中心提供的不同的BDS二代衛(wèi)星端PCO/PCV改正值進行了PPP定位精度評估,評估過程中選取了15個MGEX測站,設(shè)計4套方案分別處理了靜態(tài)PPP和動態(tài)PPP。結(jié)果表明:①BDS 3類不同結(jié)構(gòu)類型的衛(wèi)星端PCV改正值在視線距離上引起的誤差最大可達10 cm,必須加以改正;②當(dāng)使用同一分析中心的精密產(chǎn)品和PCO/PCV改正值時,其坐標殘差較小、收斂速度較快,收斂后N、E、U 3個方向的坐標定位精度較高;③當(dāng)使用ESA的精密軌道和鐘差進行PPP解算時,整體上的動態(tài)定位殘差RMS最低,動態(tài)定位效果最好,相對于使用IGS的PCO/PCV,其在E、N、U方向提高率分別約為31%、20%和9%。本文對高精度動、靜態(tài)導(dǎo)航和定位的參數(shù)模型選取具有一定的參考價值。
【文章來源】:測繪通報. 2020,(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
GEO/IGSO/MEO衛(wèi)星端PCV時間變化
圖2測站CUT0位置殘差時間序列表2基于WUM精密產(chǎn)品和3類PCO/PCV改正值解算的PPP單天解cm測站E方向N方向U方向ESAWUMIGSESAWUMIGSESAWUMIGSCEDU0.360.250.310.470.450.512.282.511.71CUT00.180.130.250.090.180.2-0.050.31-0.49DYNG0.13-0.36-0.12-0.88-0.83-1.1-0.890.17-0.03HARB-1.22-0.14-0.7-0.76-0.97-0.683.593.123.63JFNG0.150-0.18-0.54-0.35-0.461.211.190.76KARR0.50.40.490.030.050.041.291.520.94KIRU-12.54-11.44-8.1613.6612.937.35-15.55-13.17-10.54LHAZ0.540.03-0.01-0.81-0.84-0.96-0.360.13-1.08MAL20.140.250.01-1.33-1.18-1.240.590.920.5MAYG-0.96-0.88-0.92-0.89-0.74-0.7-0.790.32-0.16NKYG-3.6-2.15-0.79-2.08-1.92-1.920.80.290.2SEYG0.460.230.16-0.56-0.4-0.40.551.250.66YEL2-3.58-2.72-2.89-8.66-7.88-7.197.368.047.07表3基于ESA精密產(chǎn)品和3類PCO/PCV改正值解算的PPP單天解cm測站E方向N方向U方向ESAWUMIGSESAWUMIGSESAWUMIGSCEDU0.430.320.38-0.12-0.13-0.082.032.261.46CUT0-0.07-0.120-0.34-0.25-0.23-0.220.14-0.66DYNG0.15-0.2-0.380.110.18-0.160.671.681.57HARB0.461.270.59-0.6-0.77-0.411.631.642JFNG0.480.330.16-0.48-0.29-0.40.870.850.41KARR0.330.230.31-0.28-0.25-0.261.621.861.28KIRU-10.16-9.26-7.8510.299.577.79-9.9-7.67-7.23LHAZ0.42-0.09-0.13-0.23-0.26-0.38-0.93-0.43
2.3PPP動態(tài)解影響分析在PPP動態(tài)解算時,本文在卡爾曼濾波過程中使用隨機游走過程對動態(tài)載體的運動進行建模,其中坐標參數(shù)的過程噪聲設(shè)為104m2/s[15]。其他參數(shù)過程噪聲的設(shè)置與靜態(tài)PPP解算時一致。本文同樣以MEGX跟蹤站的SNX周解坐標作為參考評估解算精度。圖3測站CUT0位置殘差時間序列圖3中分別給出了基于WUM和3種PCO/PCV、ESA和3種PCO/PCV改正值的動態(tài)定位殘差,此外,本文在統(tǒng)計定位殘差時去除了收斂過程中的前300個歷元。整體分析可知,當(dāng)使用任意一種精密星歷和PCO/PCV改正值時,水平方向和垂直方向均可達厘米級。為了便于分析使用不同的精密產(chǎn)品和PCO/PCV改正值的定位精度,本文統(tǒng)計了各測站的RMS,然后將其平均,結(jié)果見表4。表4基于不同精密產(chǎn)品和PCO/PCV改正值的動態(tài)定位殘差RMScm軌道/鐘差PCO/PCVENUWUMERA2.22.47.3WUM1.81.66.0IGS1.91.86.6ESAERA1.61.55.2WUM2.31.85.4IGS2.11.85.3由表4分析可知,當(dāng)使用ESA的精密軌道和鐘差進行PPP解算時,整體上的動態(tài)定位殘差RMS最低,動態(tài)定位效果最好。相對于使用IGS的PCO/PCV,其在E、N、U方向提高率分別約為31%、20%和9%。此外,比較WUM和ESA和3種不同類型的PCO/PCV的動態(tài)定位結(jié)果可知,當(dāng)使用同一個分析中心發(fā)布的產(chǎn)品時,動態(tài)定位結(jié)果最優(yōu),其RMS值在水平和高程方向可達2和5cm。因此,建議在進行BDS動態(tài)定位時,最優(yōu)組合選擇相同分析中心發(fā)布的精密軌道、精密鐘差和PCO/PCV改正值。3結(jié)語BDS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以多星座構(gòu)成和具備多功能的特點正在服務(wù)于全球。本文主要基于2類不同分析中心的精密軌道和精密鐘差數(shù)據(jù),并結(jié)合3類不同的衛(wèi)星端PCO/PCV改正值,分別對15個MEGX站進行了靜態(tài)和動態(tài)定位。根據(jù)解算結(jié)果分析?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]多GNSS系統(tǒng)精密定軌ISB/IFB估計及特性分析[J]. 黨亞民,張龍平,陳俊勇. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2018(12)
[2]全球電離層模型的分布式并行解算[J]. 王成,毛大智,施闖,章紅平. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2018(08)
[3]近年來我國GNSS電離層延遲精確建模及修正研究進展[J]. 袁運斌,霍星亮,張寶成. 測繪學(xué)報. 2017(10)
[4]GPS衛(wèi)星和接收機天線絕對PCO、PCV對高精度基線解算的影響分析[J]. 胡一帆,胡弦,陳俊平,胡叢瑋. 測繪通報. 2017(05)
[5]iGMAS全球電離層延遲模型及并行計算策略[J]. 郭東曉,黨金濤,李建文,王世忠. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2015(04)
[6]GPS天線相位中心改正模型及其對PPP的精度影響分析[J]. 陳紹杰,耿宏鎖. 水資源與水工程學(xué)報. 2010(05)
博士論文
[1]GNSS精密單點定位模糊度快速固定技術(shù)和方法研究[D]. 李盼.武漢大學(xué) 2016
[2]滑坡與地震監(jiān)測中電離層擾動分析及其影響改正算法[D]. 賀黎明.東北大學(xué) 2014
本文編號:3367254
【文章來源】:測繪通報. 2020,(10)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
GEO/IGSO/MEO衛(wèi)星端PCV時間變化
圖2測站CUT0位置殘差時間序列表2基于WUM精密產(chǎn)品和3類PCO/PCV改正值解算的PPP單天解cm測站E方向N方向U方向ESAWUMIGSESAWUMIGSESAWUMIGSCEDU0.360.250.310.470.450.512.282.511.71CUT00.180.130.250.090.180.2-0.050.31-0.49DYNG0.13-0.36-0.12-0.88-0.83-1.1-0.890.17-0.03HARB-1.22-0.14-0.7-0.76-0.97-0.683.593.123.63JFNG0.150-0.18-0.54-0.35-0.461.211.190.76KARR0.50.40.490.030.050.041.291.520.94KIRU-12.54-11.44-8.1613.6612.937.35-15.55-13.17-10.54LHAZ0.540.03-0.01-0.81-0.84-0.96-0.360.13-1.08MAL20.140.250.01-1.33-1.18-1.240.590.920.5MAYG-0.96-0.88-0.92-0.89-0.74-0.7-0.790.32-0.16NKYG-3.6-2.15-0.79-2.08-1.92-1.920.80.290.2SEYG0.460.230.16-0.56-0.4-0.40.551.250.66YEL2-3.58-2.72-2.89-8.66-7.88-7.197.368.047.07表3基于ESA精密產(chǎn)品和3類PCO/PCV改正值解算的PPP單天解cm測站E方向N方向U方向ESAWUMIGSESAWUMIGSESAWUMIGSCEDU0.430.320.38-0.12-0.13-0.082.032.261.46CUT0-0.07-0.120-0.34-0.25-0.23-0.220.14-0.66DYNG0.15-0.2-0.380.110.18-0.160.671.681.57HARB0.461.270.59-0.6-0.77-0.411.631.642JFNG0.480.330.16-0.48-0.29-0.40.870.850.41KARR0.330.230.31-0.28-0.25-0.261.621.861.28KIRU-10.16-9.26-7.8510.299.577.79-9.9-7.67-7.23LHAZ0.42-0.09-0.13-0.23-0.26-0.38-0.93-0.43
2.3PPP動態(tài)解影響分析在PPP動態(tài)解算時,本文在卡爾曼濾波過程中使用隨機游走過程對動態(tài)載體的運動進行建模,其中坐標參數(shù)的過程噪聲設(shè)為104m2/s[15]。其他參數(shù)過程噪聲的設(shè)置與靜態(tài)PPP解算時一致。本文同樣以MEGX跟蹤站的SNX周解坐標作為參考評估解算精度。圖3測站CUT0位置殘差時間序列圖3中分別給出了基于WUM和3種PCO/PCV、ESA和3種PCO/PCV改正值的動態(tài)定位殘差,此外,本文在統(tǒng)計定位殘差時去除了收斂過程中的前300個歷元。整體分析可知,當(dāng)使用任意一種精密星歷和PCO/PCV改正值時,水平方向和垂直方向均可達厘米級。為了便于分析使用不同的精密產(chǎn)品和PCO/PCV改正值的定位精度,本文統(tǒng)計了各測站的RMS,然后將其平均,結(jié)果見表4。表4基于不同精密產(chǎn)品和PCO/PCV改正值的動態(tài)定位殘差RMScm軌道/鐘差PCO/PCVENUWUMERA2.22.47.3WUM1.81.66.0IGS1.91.86.6ESAERA1.61.55.2WUM2.31.85.4IGS2.11.85.3由表4分析可知,當(dāng)使用ESA的精密軌道和鐘差進行PPP解算時,整體上的動態(tài)定位殘差RMS最低,動態(tài)定位效果最好。相對于使用IGS的PCO/PCV,其在E、N、U方向提高率分別約為31%、20%和9%。此外,比較WUM和ESA和3種不同類型的PCO/PCV的動態(tài)定位結(jié)果可知,當(dāng)使用同一個分析中心發(fā)布的產(chǎn)品時,動態(tài)定位結(jié)果最優(yōu),其RMS值在水平和高程方向可達2和5cm。因此,建議在進行BDS動態(tài)定位時,最優(yōu)組合選擇相同分析中心發(fā)布的精密軌道、精密鐘差和PCO/PCV改正值。3結(jié)語BDS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以多星座構(gòu)成和具備多功能的特點正在服務(wù)于全球。本文主要基于2類不同分析中心的精密軌道和精密鐘差數(shù)據(jù),并結(jié)合3類不同的衛(wèi)星端PCO/PCV改正值,分別對15個MEGX站進行了靜態(tài)和動態(tài)定位。根據(jù)解算結(jié)果分析?
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]全球電離層模型的分布式并行解算[J]. 王成,毛大智,施闖,章紅平. 武漢大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版). 2018(08)
[3]近年來我國GNSS電離層延遲精確建模及修正研究進展[J]. 袁運斌,霍星亮,張寶成. 測繪學(xué)報. 2017(10)
[4]GPS衛(wèi)星和接收機天線絕對PCO、PCV對高精度基線解算的影響分析[J]. 胡一帆,胡弦,陳俊平,胡叢瑋. 測繪通報. 2017(05)
[5]iGMAS全球電離層延遲模型及并行計算策略[J]. 郭東曉,黨金濤,李建文,王世忠. 測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報. 2015(04)
[6]GPS天線相位中心改正模型及其對PPP的精度影響分析[J]. 陳紹杰,耿宏鎖. 水資源與水工程學(xué)報. 2010(05)
博士論文
[1]GNSS精密單點定位模糊度快速固定技術(shù)和方法研究[D]. 李盼.武漢大學(xué) 2016
[2]滑坡與地震監(jiān)測中電離層擾動分析及其影響改正算法[D]. 賀黎明.東北大學(xué) 2014
本文編號:3367254
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