测绘学术资讯 2022-05-07 08:44
以下文章来源于卫星导航国际期刊 ，作者胡超
标题：北斗五频精密单点定位模型（PPP）及其性能
作者：吴志远，王潜心*，胡超，余志浩，武威
主题词：北斗三号系统；五频；精密单点定位；频间偏差；差分码偏差；对流层
Modeling and assessment of five-frequency BDS precise point positioning
Zhiyuan Wu, Qianxin Wang*, Chao Hu, Zhihao Yu and Wei Wu
Satellite Navigation (2022) 3: 8
引用文章:
Wu, Z. Y., Wang, Q. X., Hu, C. et al. Modeling and assessment of five-frequency BDS precise point positioning. Satell Navig 3, 8 (2022). https://doi.org/10.1186/s43020-022-00069-z
PDF文件下载链接：
https://satellite-navigation.springeropen.com/articles/10.1186/s43020-022-00069-z
本文亮点
推导出五种BDS-3五频PPP模型，其中一种非差非组合模型（UC）、三种无电离层组合模型（IF）以及一种消电离层组合模型（IIF）。
分别从定位精度和收敛时间两方面分析了BDS-3五频PPP模型的定位性能，并与B1I/B3I组合IF模型进行比较。
研究了BDS-3五频和双频PPP模型对天顶对流层延迟（ZTD）和接收机伪距频间偏差（IFB）参数的估计精度，并证明BDS-3五频PPP模型可以忽略频间钟差偏差（IFCB）的影响。
内容简介
在当前的多GNSS时代，多频精密单点定位技术（PPP）将会大受欢迎。多频信号在许多方面都具有优势，如电离层延迟消除、周跳探测和模糊度固定等。然而，很少有研究关注北斗五频PPP模型的性能。
本文利用非组合和无电离层组合观测值推导出五种BDS-3五频PPP模型，并与B1I/B3I组合的双频PPP模型进行比较和分析，并解决模型中的IFB和卫星DCB改正问题。利用20个测站十天的观测数据，对BDS-3双频和五频PPP模型的静态和模拟运动定位性能进行综合分析评估。此外，本文还讨论了ZTD和IFB的估计精度。实验结果表明无论是定位精度还是收敛时间，五频PPP模型与双频模型相比有不同程度的提升。在静态模式下，五频消电离层组合模型的定位结果最好，尤其是在U方向，而在模拟运动模式下，三个双频无电离层组合模型对收敛时间的提升最大。
I 不同PPP模型的静态定位性能
图1描述了met3测站的6种PPP模型静态三维误差曲线图，可以看出五频PPP模型在U方向上对定位精度的提升最大。图2和图3为20个MGEX测站在不同静态PPP模型下的三维定位精度和收敛时间的百分比分布图，图中还显示定位精度和时间的中位数。对于三维定位精度，五频PPP模型在U方向上的提升最大，在其他两个方向上的提升很小或者没有提升。对于收敛时间，五频PPP模型均有不同程度的提升，并且提升效果明显。
图 1 met3测站的6种PPP模型静态定位误差。
图 2 20个测站不同PPP模型的三维RMS分布。
图 3 20个测站不同PPP模型的收敛时间分布。
II 不同PPP模型ZTD参数的估计精度
图4绘制出测站arht和pots使用不同PPP模型估计的天顶对流层延迟变化，不同的颜色表示不同的PPP模型，图中还显示不同PPP模型的对流层误差RMS。我们使用MGEX提供的采样率为5 min的对流层产品作为参考值，其精度为1.5-5 mm。我们可以发现，一天内不同PPP模型的ZTD估计值略有变化，不同模型之间的差异很小，但五频FF1模型估计的精度更高。
图 4 不同模型下测站的天顶对流层延迟变化。
III 五频PPP模型IFB参数的估计精度
以五频非差非组合模型FF1为例，图5显示godn和gods测站估计的IFB时间变化序列图。图中可以看出，IFB估计值随时间推移是稳定的，因此将IFB参数在一天内采用常数估计方法是合理的，而且由于不同接收器的类型，同一位置的测站具有不同的IFB估计值。由于MGEX产品中缺少与godn和gods测站对应的接收机DCB校正，图6显示了测站arht和bogt估计的IFB值与MGEX发布的参考值之间的差异，可以看出五频非差非组合模型估计的IFB值非常接近参考值。
图 5 godn和gods测站上FF1模型估计的IFB时间序列图。
图 6 arht和bogt测站上IFB估计值与MGEX参考值的差异。
作者简介
潜心 教授
本文通讯作者
中国矿业大学
▍作者简介
王潜心，中国矿业大学环境与测绘学院教授，博士生导师。研究方向是卫星导航，资源遥感，地理信息。在国内外顶级期刊上发表学术论文100余篇，其中SCI/EI收录60余篇，出版教材与专著4部。
如有侵权，请联系本站删除！
