不同星历下实时精密单点定位精度分析

基于自主研制的软件,分别利用超快速外推星历和钟差,以及基于广播星历的实时SSR改正的精密星历和钟差进行实时精密单点定位。结果表明,利用SSR改正信息的实时精密单点定位精度更高;利用SSR改正信息得到的实时星历和钟差与IGS最终产品对比,卫星位置互差RMS值优于7 cm,钟差互差RMS值优于0.3 ns;收敛后实时SSR改正和超快速这两种产品实时静态定位精度水平方向RMS值分别优于3 cm、4 cm,高程RMS值优于3 cm、6 cm。     

基于PANDA软件的实时精密单点定位研究

基于PANDA软件，研究了全球以及中国境内实施实时精密单点定位的模式及可行性。实际数据分析结果显示，采用IGS中心提供的超快速预报星历（Ultra—BRD），利用全球40个左右均匀分布的IGS站实时数据，PANDA软件实现了10～20cm精度的实时精密单点定位；国内仅需6～7个测站的实时观测数据，PANDA软件就可以提供全国范围精度为10～20cm的实时精密单点定位服务。     

广播星历SSR改正的实时精密单点定位及精度分析

本文分析了利用广播星历和SSR改正信息获取实时精密星历和卫星钟差的方法,并对生成的实时产品进行了精度评估:利用IGS分析中心提供的实时NTRIP数据流SSR改正信息,基于广播星历改正RTPPP模型实现了实时静态和动态精密单点定位,并分别进行了精度分析。结果表明:将广播星历SSR改正获得的实时产品与IGS最终产品相比较,卫星轨道互差RMS值为4cm~7cm、卫星钟差互差RMS值优于0.3ns;实时静态PPP在观测时段6h以上的情况下,可实现水平方向2cm、高程方向4cm的定位精度,24h单天解的平面及高程方向精度均优于2cm;实时动态PPP的定位精度可达cm级,收敛至亚dm级精度的时间与事后PPP在不固定非差模糊度情况下所需的时间相当。     

PPP_AR模糊度固定模式下的PPP性能分析

利用6个IGS跟踪站一周的静态数据,采用采样间隔为30 s的卫星钟差产品,对精密单点定位（PPP）整周模糊度的固定模式——PPP_AR模式和常规的浮点解模式下的定位精度和收敛时间进行了比较试验。结果表明,PPP_AR模糊度固定模式下,数据之间具有自洽性,定位精度在E-W和N-S两个方向的RMS都优于1 cm,在U-D方向优于3.5 cm,明显高于浮点解模式下的定位精度。且PPP_AR模式下整周模糊度的固定率都在93％以上。PPP_AR模式下的收敛时间集中在20～25 min,浮点解模式25～35 min。      

RTKLIB 软件静态精密单点定位精度测试与分析

介绍了精密单点定位的基本原理及常用组合量,利用日本东京海洋大学研发的开源软件RTKLIB进行静态精密单点定位数据处理,采用事后、快速、超快速三种星历及钟差产品对某IGS站单天观测值进行解算,并将处理结果和准确值对比。结果表明事后和快速产品单天解收敛曲线基本一致,最终收敛值 X、Y 、Z三个方向偏差在4 cm左右,完全满足一般精度要求的工程需要;采用超快速产品Y 方向上偏差较大,表明超快速产品对该软件的定位精度有一定的影响。     

不同函数模型的精密单点定位性能分析

针对精密单点定位常用的无电离层组合模型、非组合模型和Uofc函数模型的静态和仿动态精密单点定位定位性能问题,该文利用2015年10月27日MGEX 94个跟踪站点的静态观测数据,分别从观测残差、收敛时间和定位精度3个方面对其进行了对比分析。实验结果表明:(1)非组合的观测残差最小,内符合精度最高,收敛时间最长;(2)无电离层组合观测残差最大,内符合精度最差,收敛时间最短。3种函数模型无论是静态还是仿动态精密单点定位,都具有相当的定位精度,静态精密单点定位在水平方向的定位精度优于1cm,高程方向的偏差优于3cm;仿动态精密单点定位在水平方向的定位精度优于1.5cm,高程方向优于4cm。     

PPP-RTK模糊度快速固定算法研究

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.      

基于PANDA软件的GPS静态精密单点定位精度分析

基于PANDA软件,测试中国境内静态精密单点定位精度,试验采用IGS站提供的最终星历和钟差与快速星历和钟差对比的方法。数据结果显示,采用IGS中心提供的精密星历、精密钟差及地球自转参数ERP,分析中国境内10个IGS站连续7天的单天解,最终产品和快速产品都实现了1 cm精度的精密单点定位,但最终产品的精度略高于快速产品;此外,最终产品的系统性偏差较快速产品显著减小,可靠性更高。     

利用p~3软件进行GPS单点定位解算的若干问题

利用p3软件对大量实测数据进行了高精度单点定位有关问题的验证和分析;在IGS提供的精密星历和卫星钟差产品中,较为深入地比较分析了快速产品和几种最终产品的定位精度、收敛速度及p3软件的正反算结果精度。得出以下结论:快速产品与最终产品的定位精度和收敛速度相似;COD的收敛速度和定位精度最高;p3软件的反算精度明显优于正算,且精度也比较均匀。这些研究成果对PPP技术的实际应用具有较好的借鉴意义。     

利用p^3软件进行GPS单点定位解算的若干问题

利用p3软件对大量实测数据进行了高精度单点定位有关问题的验证和分析;在IGS提供的精密星历和卫星钟差产品中,较为深入地比较分析了快速产品和几种最终产品的定位精度、收敛速度及p3软件的正反算结果精度.得出以下结论:快速产品与最终产品的定位精度和收敛速度相似;COD的收敛速度和定位精度最高;p3软件的反算精度明显优于正算,且精度也比较均匀.这些研究成果对PPP技术的实际应用具有较好的借鉴意义.     

GPS卫星钟差改正数实时预报算法

实时卫星钟差（satellite clock bias,SCB）的获取是实时精密单点定位（real-time precise point positioning,RTPPP）需要解决的关键问题。给出了国际GNSS服务（International GNSS Service,IGS）所提供的实时服务（real-time service,RTS）钟差产品的修复方法,分析了IGS02、IGS03实时数据流中GPS卫星钟差改正数的稳定性及其精度。同时,从原理上推导证明了钟差一次差分数据符合一次多项式模型,并结合对GPS卫星钟差改正数的分析提出了一种基于一次差分的钟差改正数预报算法,通过与一次多项式模型、二次多项式模型以及灰色模型的预报精度进行对比试验,结果表明,该钟差改正数预报算法预报精度有明显提高,预报30 s的精度达到0.06 ns,可满足实时精密单点定位的要求。     

Real-time clock offset prediction with an improved model

The GPS orbit precision of the IGS ultra-rapid predicted (IGU-P) products has been remarkably improved since 2007. However, the satellite clock offsets of the IGU-P products have not shown sufficient high-quality prediction to achieve sub-decimeter precision in real-time precise point positioning (RTPPP), being at the level of 1–3 ns (30–90 cm) RMS in recent years. An improved prediction model for satellite clocks is proposed in order to enhance the precision of predicted clock offsets. First, the proposed prediction model adds a few cyclic terms to absorb the periodic effects, and a time adaptive function is used to adjust the weight of the observation in the prediction model. Second, initial deviations of the predictions are reduced by using a recomputed constant term. The simulation results have shown that the proposed prediction model can give a better performance than the IGU-P clock products and can achieve precision better than 0.55 ns (16.5 cm) in real-time predictions. In addition, the RTPPP method was chosen to test the efficiency of the new model for real-time static and kinematic positioning. The numerical examples using the data set of 140 IGS stations show that the static RTPPP precision based on the proposed clock model has been improved about 22.8 and 41.5 % in the east and height components compared to the IGU-P clock products, while the precisions in the north components are the equal. The kinematic example using three IGS stations shows that the kinematic RTPPP precision based on the proposed clock model has improved about 30, 72 and 44 % in the east, north and height components.     

GPS/BDS组合实时动态精密单点定位

针对常规模式下。单系统实时精密单点定位精度受接收机环境和可视卫星数量影响严重等问题,研究了GPS/BDS双系统实时精密单点定位,采用非差无电离层组合载波和伪距观测值,详细推论了Kalman滤波参数估计方法的基本原理,并利用其进行参数估计,最后通过IGS站和实测数据进行了实时PPP实验,实验表明:GPS/BDS双系统定位模式较GPS单系统有明显改善,在E、N、U方向收敛后RMS值分别达到0.125 m、0.117 m、0.289 m,较单系统在各方向分别改善了11.9%、18.1%、22.5%。证明了GPS/BDS实时PPP能够达到分米级到厘米级定位精度。     

基于INDY控件的实时精密单点定位星历获取程序设计

IGS提供实时的预报产品—超快速精密星历IGU,这种超快速星历为实时精密单点定位的实现提供了实时的高精度数据支撑。由于IGU存储在网络服务器中,设计实现IGS数据文件实时获取的下载程序是实时精密单点定位的基础。通过在C++Builder 2007平台上利用Indy控件设计编译了IGS数据文件的下载程序并进行实验。实验表明:该程序支持多线程并发和断点续传功能,可以实现IGS数据文件的实时下载。     

实时精密单点定位的远海实时GPS潮汐观测

针对IGS实时数据流产品,该文开展了实时精密单点定位技术在远海实时GPS验潮中的应用研究。对RTS改正的实时精密卫星轨道和钟差进行了精度验证和分析,给出了实时精密单点定位的数据处理策略以及实时GPS验潮的基本流程;组织和实施了渤海湾船载GPS验潮试验,以压力式验潮仪数据为参考,对远距离实时GPS潮汐测量结果进行了精度分析。结果表明:以IGS最终卫星轨道和钟差产品为参考,实时数据流产品实时精密卫星轨道在X、Y、Z方向的精度均优于3cm,卫星钟差的精度优于0.15ns;采用傅里叶低通滤波方法,消除波浪对潮汐观测的影响,进一步提取潮位信息。在忽略船体姿态改正的情况下,实时精密单点定位验潮相对于压力式验潮仪结果的最大偏差优于20cm,RMS达到7.5cm。     

远海实时GPS潮汐的实时精密单点定位观测

针对传统事后精密单点定位技术的时间延迟问题,该文基于IGS RTS实时数据流产品,开展了实时精密单点定位技术在远海实时GPS验潮中的应用研究.对RTS改正的实时精密卫星轨道和钟差进行了精度验证和分析,给出了RT-PPP的数据处理策略以及实时GPS验潮的基本流程;组织和实施了渤海湾船载GPS验潮试验,以压力式验潮仪数据为参考,对远距离实时GPS潮汐测量结果进行了精度分析.结果表明:①以IGS最终卫星轨道和钟差产品为参考,RTS实时精密卫星轨道在X、y、Z方向的精度(RMS)均优于3 cm,卫星钟差的精度优于0.15 ns;②采用傅里叶低通滤波方法,消除波浪对潮汐观测的影响,进一步提取潮位信息.在忽略船体姿态改正的情况下,实时精密单点定位验潮相对于压力式验潮仪结果的最大偏差优于20 cm,RMS达到7.5 cm.     

基于IGU星历的实时卫星钟差加密方法研究

主要介绍了利用IGS提供的超快速观测星历和预报星历进行5 min和30 s实时卫星钟差获取的方法,并对利用这两种星历文件获取的卫星钟差与IGS提供的最终星历做比较,最后得出结论：基于IGS的超快速观测星历采用线性模型预报实时卫星钟差的精度高于基于IGS超快速预报星历采用三次样条函数直接内插获得的实时卫星钟差的精度,可以达到3 ns,能够满足一般实时单点定位的精度要求。     

GAMIT采用快速星历处理GNSS数据的可行性分析

针对IGS最终精密有约12—18 d的时延,不利于C、D级GNSS工程控制网的实时解算,本文以实际工程为例,尝试用IGS发布的快速星历IGR、超快速星历(IGU、IGV)代替IGS最终星历进行基线解算。通过与IGS最终星历的解算结果对比发现,对同一等级的GNSS网,不同星历对基线、测站坐标精度均无明显影响,故在实际应用中用快速星历或超快速星历进行GNSS控制网解算是可行的。     

基于IGS超快速星历的高精度实时GPS测量

IGS的几种星历产品中，精密星历精度虽然高，但不能实时获得，并且它是影响高精度实时测量应用的主要因素。讨论几种星历产品数值上的差异，在实际计算中使用超快预报星历替代精密星历，并比较它们基线解算结果和天顶延迟解算结果。结果证明：两种星历计算的基线差别非常小，因此，在高精度GPS数据处理中可以直接使用超快预报星历，得到高精度的实时坐标。同样可以应用在GPS气象中，用超快事后星历实现对流层实时监测。     

一种GPS IIR-M型卫星超快星历钟差预报的高精度修正方法

针对IGS超快星历钟差预报产品(IGU-P)精度较低及无法满足高精度实时PPP定位精度的问题,提出了一种GPS IIR-M型卫星超快星历钟差预报的高精度修正方法。该方法对预报值的第一个数据与IGU观测部分(IGU-O)数据的最后一个历元做差,根据差值对整个IGU-O差分序列的影响程度来确定精度修正的大小和方向,从而实现IIR-M型卫星高精度预报的效果。经过IGU实测数据的测试结果表明,在短期预报6 h范围内,本文提出的精度修正方法可使3种预报方案在原有预报精度基础上分别提升6.13%、3.9%和3。48%,预报精度分别控制在0.599 ns、0.570 ns和0.531 ns,且均优于IGU-P产品预报精度。