基于IGS精密产品的GPS单双频动态精密单点定位精度分析-论文.pdf

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1、18·北京测绘·2O14年第3期基于IGS精密产品的GPS单双频动态精密单点定位精度分析杨艳红(山西省煤炭地质物探测绘院，山西晋中，030600)[摘要]介绍了GPS单双频动态精密单点定位的数学模型以及利用IGS精密产品进行单双频动态解算的算法流程。采用IGS实测数据进行了GPS单双频动态精密单点定位精度解算试验并从外符合的角度评估了其定位精度。试验结果表明：GPS单频动态定位精度在分米级，双频动态定位精度在厘米级。[关键词]GPS单频精密单点定位双频精密单点定位动态定位[中图分类号]P228．4[文献标识码]B[文章编号]1007—3000(2014)03—4近年来，精

2、密单点定位技术凭借具有定位精只能达到cm甚至dm量级等局限性。因此，本文度高，价格低廉的优势，得到了快速发展，广泛应对GPS单双频动态精密单点定位进行了研究，分用于地壳形变监测、地质灾害监测、高动态载体析了GPS单双频动态精密单点定位的精度。的导航测速、地面增强系统等领域中，非差精密1GPS单双频精密单点定位的数学模型单点定位法直接采用流动站采集的码和相位观测值进行无电离层组合，利用卡尔曼滤波或序贯1．1GPS载波和伪距观测方程平差进行定位求解。但同时该方法也存在非差GPS载波和伪距的观测方程如下：模糊度难以固定，收敛时间较长，动态定位精度‘一+c‘龀一c‘+N‘-p++

3、z++eI(1)P=+f·dt—c·dt+I++f++￡PJ式中：一~／(z一)+(—)。+(z一)。；：卫型化的误差的影响；e伪距的测量噪声以及其它星标志；：载波相位观测值；P：伪距观测值；(z，未模型化的误差的影响；Y，)：接收机三维坐标；(X，，Zj)：卫星的三维1．2GPS单频精密单点定位模型坐标；：卫星与接收机天线之间的几何距离；鉴于载波相位观测方程和伪距观测方程受C：光速；：载波波长；dt：接收机钟差；：卫星到的电离层延迟误差大小相等、符号相反这一特钟差；Tj：对流层延迟误差；：电离层延迟引起点，采用相位／伪距半和法消去载波相位观测值的距离误差；：多路径效应引

4、起的误差；：中的电离层延迟误差，从而得到新的组合观测量相对论效应引起的误差；Nj：相位观测值的整周，再联立单频伪距观测方程作为GPS单频精密模糊度；￡。：载波相位的测量噪声以及其它未模单点定位的观测模型，中一旦二==+c(t-dti)++++J一+1，。、厶／P一+C·dt—c·+P++++￡PJ式中：{]为采用相位／伪距半和法得到的组合观行适当组合，还可以进一步消去电离层二阶项的测值，其余符号同上文。影响。不足之处在于模糊度不再为整数，观测噪1．3GPS双频精密单点定位模型声扩大精度量观测的3倍。消电离层组合在精密消电离层组合消除了电离层一阶项的影响，单点定位中广泛应用

5、。GPS双频精密单点定位其有效性不低于95；对于三个频率的观测量进模型采用消电离层组合模型，如下所示：[收稿日期]2013—1104[作者简介]杨艳红(1985)男，汉族，山西晋中人，助理工程师；主要从事GPS数据处理、工程测量与变形监测等方面研究工作。2014年第3期·北京测绘·一(3)==={F一+f(f-d)+++++一j1J2l(4)￡{)一·P，F一+c(dt—dt)+丁J+++一1．4误差改正后的GPS单双频精密单点定有意义。多路径效应一般不考虑，卫星位置和卫位模型星钟差可采用IGS提供的精密卫星星历和钟差相位／伪距半和法不仪消除了电离层延迟的计算，因而将其视

6、为已知量，电离层误差及相对低阶项，而且也将伪距观测值的噪声降至原始伪论效应采用相应的模型加以改正。经过误差改距观测噪声的一半，双频消电离层组合也消除了正后，可简写为：电离层延迟的低阶项，这对于提高定位精度非常中A{)中{)一一+c￡+M·d。户++1l(5)P一+f．·+M．·d。p+￡PJj￡J￡·]，F一^．，1N{一zN{·l—f+cdt+M·一+—F+一I(6)一P卅+』lGPs观测数据l式中：、P，为经过误差改正后的单频组合l儿0丹出’J口I观测量；、P知为经过误差改正后的双频组合观数据质检L_一“干净’’的数据测量；Mi为对流层延迟的映射函数；d为对流}层天顶

7、延迟误差。周跳探测H周跳文件1．5GPS单双频精密单点定位随机模型在处理GPS数据时，除了需要考虑观测模型伪距／载波半和模型是否单频?Lc组合模型外，还必须顾及随机模型，准确的随机模型是取L误差改正———__j得高精度定位结果的前提。本文采用的随机模J型主要考虑观测值的权阵。定权方法如下：l观测方法If1ELE三三三30lPLi一14．sin(E工E)ELE<30’序贯最、二乘求解(7)式中：P(L)为载波观测值的权，ELE为对应观测卫星的高度角，伪距观测值的权为对进行精度评定l应载波观测值权的1／lOOO倍。图1GPS单双频