PPP-RTK(precise point positioning real time kinematic)是一种具有潜力的定位技术,它既避免了RTK(real time kinematic)覆盖范围受限的缺陷,又解决了PPP(precise point positioning)收敛速度慢的问题。但在城市复杂环境下,由于信号...PPP-RTK(precise point positioning real time kinematic)是一种具有潜力的定位技术,它既避免了RTK(real time kinematic)覆盖范围受限的缺陷,又解决了PPP(precise point positioning)收敛速度慢的问题。但在城市复杂环境下,由于信号遮挡严重,PPP-RTK无法实现高精度连续定位。惯性导航(inertial navigation system,INS)和视觉导航能提供连续的定位信息,但存在误差漂移,由此提出多系统PPP-RTK/VIO(visual inertial odometry)半紧组合算法,并在武汉大学校园内采集车载数据进行验证。实验结果显示,多系统PPPRTK/VIO半紧组合在定位表现上相比于GPS(global positioning system)+BDS(BeiDou navigation satellite system),PPP-RTK能带来超过30%的精度提升,达到平面0.58 m,高程1.12 m。多系统PPP-RTK/VIO半紧组合的测速和姿态估计性能也较好,测速精度在北向、东向和地向分别达到0.04 m/s、0.04 m/s和0.02 m/s,横滚角、俯仰角和航向角估计精度分别达到0.10°、0.06°和0.17°。展开更多
全球范围内大量布设的GNSS（Global Navigation Satellite System）参考网为精密定位、导航和授时等应用提供了丰富的数据资源.基于局域参考网,先后发展了若干侧重实现双频精密定位的技术,如NRTK（Network Real Time Kinematic）,PPP（P...全球范围内大量布设的GNSS（Global Navigation Satellite System）参考网为精密定位、导航和授时等应用提供了丰富的数据资源.基于局域参考网,先后发展了若干侧重实现双频精密定位的技术,如NRTK（Network Real Time Kinematic）,PPP（Precise Point Positioning）和PPP-RTK等.其中,PPP-RTK融合了NRTK和PPP的技术优势,是目前相关研究的热点.本文改进了利用局域参考网提取各类改正信息的算法,以便于实现单频PPP-RTK,具体步骤包括：1）逐参考站实施非组合PPP,并固定已知站星距和卫星钟差,预估电离层延迟、浮点模糊度等参数;2）联合所有参考站的PPP模糊度预估值,通过重新参数化,形成一组双差整周模糊度和接收机、卫星相位偏差;3）固定双差整周模糊度,精化求解卫星相位偏差和各参考站PPP电离层延迟.基于网解中用到的卫星轨道和钟差,以及网解所提供的卫星相位偏差和（内插的）电离层延迟,参考网内的单频流动站即可实施PPP-RTK.基于澳大利亚某连续运行参考站网和流动站的实测数据,考察了：1）参考网数据处理中,双差模糊度的固定成功率（98.89%）和卫星相位偏差估值的时间稳定性（各连续弧段优于0.2周）;2）流动站处电离层延迟的内插精度（优于10cm）;3）单天内任一历元起算,固定静态（动态）单频PPP整周模糊度所需时长（均不超过10min）;4）模糊度固定前后,单频动态PPP的定位精度（模糊度固定后,平面和天顶RMS分别优于5cm和10cm;模糊度固定前,相应RMS仅为28～53cm）.展开更多
【目的】针对实时动态精密单点定位(precise point positioning-real-time kinematic,PPP-RTK)技术几何固定模型解算的卫星钟差的性能,开展相关实验,评估此类卫星钟差估值在传统GNSS应用中的能力水平。【方法】通过将解算的钟差与国际G...【目的】针对实时动态精密单点定位(precise point positioning-real-time kinematic,PPP-RTK)技术几何固定模型解算的卫星钟差的性能,开展相关实验,评估此类卫星钟差估值在传统GNSS应用中的能力水平。【方法】通过将解算的钟差与国际GNSS服务(international GNSS service,IGS)精密钟差进行比较,并将其应用于动态精密单点定位(precise point positioning,PPP),以评估钟差估值的性能。【结果】评估了该模型逐历元策略解算的卫星钟差精度,证实其能够满足传统GNSS应用亚米级精度的增强信息需求。【结论】PPP-RTK作为一项新的高精度定位技术,其服务端能够提供丰富的增强信息。卫星钟差作为该技术几何固定模型提供的增强信息之一,不仅能够服务于PPP-RTK的用户端,而且能够兼容传统需要卫星钟差的应用。展开更多
收敛速度慢一直是限制精密单点定位(precise point positioning,PPP)发展的重要因素。研究表明,通过高精度电离层延迟改正,进而实现精密单点定位实时动态(PPP-real time kinematic,PPP-RTK),可显著提升PPP的收敛速度。目前区域PPP-RTK...收敛速度慢一直是限制精密单点定位(precise point positioning,PPP)发展的重要因素。研究表明,通过高精度电离层延迟改正,进而实现精密单点定位实时动态(PPP-real time kinematic,PPP-RTK),可显著提升PPP的收敛速度。目前区域PPP-RTK中电离层主要采用单星多项式电离层模型(satellite-based ionospheric model with polynomial function,SIM_POLY)与单星电离层延迟反距离内插模型(satellite-based ionospheric model with inverse distance weight function,SIM_IDW)进行建模。为了检验上述两种模型在不同纬度的建模精度,对中国广东、湖北及河北3个省上空电离层延迟进行建模,并将其应用于单/双系统、浮点解及固定解中,分析其定位性能。实验结果表明,在低纬度区域,SIM_IDW模型表现略优于SIM_POLY模型,中高纬度区域则并无显著差异。浮点解PPP中,将SIM_IDW模型及SIM_POLY模型改正下的结果与无电离层组合PPP(ionosphere-free combination PPP,IFPPP)及欧洲定轨中心(Centre for Orbit Determination in Europe,CODE)的全球电离层格网(global ionospheric map,GIM)改正下的非差非组合结果进行比较,发现区域电离层模型改正下的PPP定位效果更好;与湖北省及广东省定位结果相比,河北省数据收敛速度最快,单GPS解算模式下采用SIM_IDW及SIM_POLY模型改正下的定位精度相较于IFPPP分别提升了43.7%和43.0%。固定解PPP中,河北省GPS+北斗解算模式下SIM_IDW、SIM_POLY模型改正下的PPP-RTK首个历元模糊度固定成功率分别可达86.09%和89.13%,且水平方向定位精度首个历元收敛至5 cm,高程方向定位精度1.5 min内收敛至10 cm;定位精度方面,在引入北斗系统之后,双系统PPP-RTK相较于单GPS有明显提升,河北省GPS+北斗解算模式下SIM_IDW、SIM_POLY模型改正下的PPP-RTK水平及三维定位精度分别为1.3 cm和3.5 cm。通过SIM_IDW及SIM_POLY模型建立区域电离层模型进而实现PPP-RTK,可以显著缩短PPP收敛时间,提高定位精度。展开更多
文摘PPP-RTK(precise point positioning real time kinematic)是一种具有潜力的定位技术,它既避免了RTK(real time kinematic)覆盖范围受限的缺陷,又解决了PPP(precise point positioning)收敛速度慢的问题。但在城市复杂环境下,由于信号遮挡严重,PPP-RTK无法实现高精度连续定位。惯性导航(inertial navigation system,INS)和视觉导航能提供连续的定位信息,但存在误差漂移,由此提出多系统PPP-RTK/VIO(visual inertial odometry)半紧组合算法,并在武汉大学校园内采集车载数据进行验证。实验结果显示,多系统PPPRTK/VIO半紧组合在定位表现上相比于GPS(global positioning system)+BDS(BeiDou navigation satellite system),PPP-RTK能带来超过30%的精度提升,达到平面0.58 m,高程1.12 m。多系统PPP-RTK/VIO半紧组合的测速和姿态估计性能也较好,测速精度在北向、东向和地向分别达到0.04 m/s、0.04 m/s和0.02 m/s,横滚角、俯仰角和航向角估计精度分别达到0.10°、0.06°和0.17°。
基金国家自然科学重点基金(41231064)国家重点基础研究发展计划项目(2012CB825604)+3 种基金国家高技术研究发展计划(2012AA121803)国家自然科学基金(41374043)大地测量与地球动力学国家重点实验室开放基金(SKLGED2013-1-6-E)the Positioning Program Project 1.19 "Multi-GNSS PPP-RTK Network Processing" of the Cooperative Research Centre for Spatial Information(CRC-SI)联合资助
文摘全球范围内大量布设的GNSS（Global Navigation Satellite System）参考网为精密定位、导航和授时等应用提供了丰富的数据资源.基于局域参考网,先后发展了若干侧重实现双频精密定位的技术,如NRTK（Network Real Time Kinematic）,PPP（Precise Point Positioning）和PPP-RTK等.其中,PPP-RTK融合了NRTK和PPP的技术优势,是目前相关研究的热点.本文改进了利用局域参考网提取各类改正信息的算法,以便于实现单频PPP-RTK,具体步骤包括：1）逐参考站实施非组合PPP,并固定已知站星距和卫星钟差,预估电离层延迟、浮点模糊度等参数;2）联合所有参考站的PPP模糊度预估值,通过重新参数化,形成一组双差整周模糊度和接收机、卫星相位偏差;3）固定双差整周模糊度,精化求解卫星相位偏差和各参考站PPP电离层延迟.基于网解中用到的卫星轨道和钟差,以及网解所提供的卫星相位偏差和（内插的）电离层延迟,参考网内的单频流动站即可实施PPP-RTK.基于澳大利亚某连续运行参考站网和流动站的实测数据,考察了：1）参考网数据处理中,双差模糊度的固定成功率（98.89%）和卫星相位偏差估值的时间稳定性（各连续弧段优于0.2周）;2）流动站处电离层延迟的内插精度（优于10cm）;3）单天内任一历元起算,固定静态（动态）单频PPP整周模糊度所需时长（均不超过10min）;4）模糊度固定前后,单频动态PPP的定位精度（模糊度固定后,平面和天顶RMS分别优于5cm和10cm;模糊度固定前,相应RMS仅为28～53cm）.
文摘将网络RTK(NRTK)与精密单点定位(PPP)技术优势融合的PPP-RTK技术,已经成为目前精密定位研究的热点.本文提出一种将模糊度快速固定的解决方案,优化了PPP-RTK的模糊度固定解的算法,使得模糊度估计可靠性提高.在实验中,利用国际GNSS服务(IGS)测站的实测数据进行了PPP-RTK定位解算.结果统计表明:利用该算法对静态数据进行定位处理,其中数据收敛时间达到厘米级需要20 min,其中在平面位置方向的定位精度优于3 cm,在高程方向上的定位精度优于5 cm.
文摘【目的】针对实时动态精密单点定位(precise point positioning-real-time kinematic,PPP-RTK)技术几何固定模型解算的卫星钟差的性能,开展相关实验,评估此类卫星钟差估值在传统GNSS应用中的能力水平。【方法】通过将解算的钟差与国际GNSS服务(international GNSS service,IGS)精密钟差进行比较,并将其应用于动态精密单点定位(precise point positioning,PPP),以评估钟差估值的性能。【结果】评估了该模型逐历元策略解算的卫星钟差精度,证实其能够满足传统GNSS应用亚米级精度的增强信息需求。【结论】PPP-RTK作为一项新的高精度定位技术,其服务端能够提供丰富的增强信息。卫星钟差作为该技术几何固定模型提供的增强信息之一,不仅能够服务于PPP-RTK的用户端,而且能够兼容传统需要卫星钟差的应用。
文摘收敛速度慢一直是限制精密单点定位(precise point positioning,PPP)发展的重要因素。研究表明,通过高精度电离层延迟改正,进而实现精密单点定位实时动态(PPP-real time kinematic,PPP-RTK),可显著提升PPP的收敛速度。目前区域PPP-RTK中电离层主要采用单星多项式电离层模型(satellite-based ionospheric model with polynomial function,SIM_POLY)与单星电离层延迟反距离内插模型(satellite-based ionospheric model with inverse distance weight function,SIM_IDW)进行建模。为了检验上述两种模型在不同纬度的建模精度,对中国广东、湖北及河北3个省上空电离层延迟进行建模,并将其应用于单/双系统、浮点解及固定解中,分析其定位性能。实验结果表明,在低纬度区域,SIM_IDW模型表现略优于SIM_POLY模型,中高纬度区域则并无显著差异。浮点解PPP中,将SIM_IDW模型及SIM_POLY模型改正下的结果与无电离层组合PPP(ionosphere-free combination PPP,IFPPP)及欧洲定轨中心(Centre for Orbit Determination in Europe,CODE)的全球电离层格网(global ionospheric map,GIM)改正下的非差非组合结果进行比较,发现区域电离层模型改正下的PPP定位效果更好;与湖北省及广东省定位结果相比,河北省数据收敛速度最快,单GPS解算模式下采用SIM_IDW及SIM_POLY模型改正下的定位精度相较于IFPPP分别提升了43.7%和43.0%。固定解PPP中,河北省GPS+北斗解算模式下SIM_IDW、SIM_POLY模型改正下的PPP-RTK首个历元模糊度固定成功率分别可达86.09%和89.13%,且水平方向定位精度首个历元收敛至5 cm,高程方向定位精度1.5 min内收敛至10 cm;定位精度方面,在引入北斗系统之后,双系统PPP-RTK相较于单GPS有明显提升,河北省GPS+北斗解算模式下SIM_IDW、SIM_POLY模型改正下的PPP-RTK水平及三维定位精度分别为1.3 cm和3.5 cm。通过SIM_IDW及SIM_POLY模型建立区域电离层模型进而实现PPP-RTK,可以显著缩短PPP收敛时间,提高定位精度。
