船载GNSS探测海洋水汽信息的影响因子分析

利用船载全球卫星导航系统（global navigation satellite system,GNSS）方式探测海洋水汽含量,可丰富海洋水汽观测量和观测密度。利用印度洋航次试验实测数据,基于精密单点定位技术对海洋上空可降水份探测的精度问题进行了研究,主要分析了GNSS高程与可降水份之间存在的耦合关系,标定了动态GNSS的高程精度,分析了不同算法对可降水份估值的影响。结果显示:①固定解与浮点解、多系统与单系统对可降水份估算的影响不大,而不同软件、不同卫星星历和钟差产品对可降水份估算的影响较大,量级为2~4 mm;②高程与可降水份之间存在耦合关系,经初步估算,高程的均方根误差每增加24mm,则可降水份估值的均方根误差相应增加约1mm;③惯性测量单元垂荡值与精密单点定位高程结果之间的相关系数高达99%,二者的互差优于30mm,满足动态GNSS海洋水汽估计对高程精度的要求。     

精密单点定位不等精度观测值的RKF研究

推导了精密单点定位含有粗差观测数据的M-LS滤波原理,对等价权阵采用三段降权函数实现抗差。从新息和残差的协方差关系出发,利用对粗差敏感的残差标准差作为抗差因子。通过迭代减弱卫星间载波残差及其抗差因子的相关性。针对载波和伪距观测值不等观测精度和不相关性,采用双抗差因子实现静态抗差卡尔曼滤波（robust Kalman filtering,RKF）。采用标准卡尔曼滤波、基于新息RKF、基于残差的增益矩阵双抗差因子RKF、基于残差的等价权阵双抗差因子RKF等4种模型,分别对一组实测数据解算分析。结果表明,基于新息RKF对精度较高的载波粗差不敏感;基于残差的增益矩阵RKF对载波较小的粗差抗差效果较差,且发生粗差历元时刻的状态参数与真值偏差较大;而基于残差构造的等价权阵双抗差因子RKF可以非常精确和高效地实现抗差,单个卫星粗差对测站位置参数影响小于1 mm。     

BDS星间单差法伪距单点定位精度分析

针对BDS星间单差伪距单点定位精度以及接收机钟误差影响定位精度的问题,该文分析了BDS非差、GPS星间单差、BDS星间单差的伪距单点定位的解算模型,研究了3种定位模式在观测时段内的卫星数、PDOP值以及伪距单点定位精度的差异,并对不同定位模式在同一时段内的定位结果与真值进行比较。实验结果表明:BDS星间单差定位结果的稳定与BDS非差结果相当,并且都略高于GPS星间单差的稳定性;从精度而言,BDS星间单差在E、N方向上精度相比其他两种定位模式得到了一定程度的提高,在U方向上精度介于其他两种定位方式之间。     

GPS多普勒观测值测速的精度分析

讨论了利用多普勒观测值进行单点测速的观测方程,分析了其误差来源和各误差源对测速精度的影响。用自编软件计算了静态和动态条件下GPS测速的精度,其中动态测速的参考速度采用GrafNav Version7．00软件计算得到,比较结果表明在静态和动态条件下测速精度都可以达到cm／s级     

BDS卫星端DCB不同表达对单点定位精度的影响

考虑到北斗卫星导航系统(BDS)的B1B2,B1B3及B2B3之间硬件延迟(DCB)值存在一个闭合差,分析BDS卫星端DCB改正公式不同表示方法在3种采样率下对定位精度的影响,分别进行了伪距定位和精密定位解算。结果表明,不同采样率的DCB改正后SPP下精度改善在m级,提高10%~80%;动态PPP下精度改善在dm~m级,提高50%~90%。改正公式的不同DCB表示方法对精度影响在cm量级,在SPP中可忽略该误差,动态PPP中建议取DCB改正均值作为最终改正值。     

Bernese 5.0软件下的精密单点定位精度分析

Bernese软件是当前国内外广泛应用的高精度GPS数据处理软件之一。本文简单介绍了Bernese5.0软件精密单点定位的数据处理策略,采用bjfs、harb两个IGS站1570周的数据,分析了静态精密单点定位时不同星历产品、钟差采样间隔对定位精度的影响;选取bjfs、harb站1570周第一天的数据,分析了动态精密单点定位中卫星截止高度角、先验对流层模型、钟差采样间隔对定位精度的影响。最后,结合2011年日本"3·11"地震时mizu站的数据,提取GPS地表同震形变,验证了Bernese 5.0精密单点定位的可靠性。     

地基GPS探测对流层斜路径湿延迟

GPS斜路径湿延迟SWD包含大气水汽三维分布信息,在使用SWD时,其精度非常重要。本文使用精密单点定位(PPP)计算SWD,并将其与精度较高的水汽辐射计WVR的观测结果进行对比,用PPP解算的SWD的精度进行分析。通过比较分析发现,PPP计算的SWD与WVR计算的SWD存在1.5 cm左右的系统偏差。PPP计算的SWD的精度随着高度角的增大而提高,笼统用一个精度参数描述PPP计算的SWD的精度并不合理,在高度角10°~35°之间,两者差值的标准差随着高度角的增加而减小。在35°~90°之间两者差值的标准差呈稳定趋势,为2.9 cm。     

GPS/BDS卫星姿态异常对PPP相位缠绕的影响及其改正模型

在精密单点定位中,相位缠绕是一项不可忽略的误差。相位缠绕的计算严格依赖于卫星姿态的确立,不同的卫星类型产生不同的异常。本文给出了卫星在正常情况下的姿态模型和在异常情况下的姿态改正模型。使用真实数据测试以验证本文所提出模型的正确性。观察滤波收敛后出现异常情况的卫星观测值的残差,结果表明:在异常时期残差最大可能超过20 cm,然而使用本文的改正模型,残差可降低到5 cm以下。使用不同分析中心的精密轨道和钟差产品,效果存在微小差异。II/IIA卫星通过地影区域的时间最长可达1 h,此期间卫星姿态完全受航向角偏差(II/IIA为+0.5°)控制,出了地影区域后30 min,姿态难以模型化,因此这30 min的观测数据不建议采用。     

IMU/DGPS辅助航摄项目中不同GPS定位方式实验研究

IMU/DGPS辅助航空摄影测量中,通常使用布设地面基站方式通过差分解算获取像片的外方位线元素值,而利用连续运行参考站或者GPS精密单点定位技术也可以达到同样的目的。通过对多个工程不同定位方式的试验对比发现,地面基站、CORS站以及PPP三种定位方式对输电线路工程空中三角测量成果精度影响程度无明显差异,三种定位方式互为补充,可根据具体工程情况进行选择。     

不同时长的北斗精密单点定位精度分析

针对北斗卫星导航系统(BDS)在南海区域的服务性能问题,该文基于无电离层组合实现了BDS精密单点定位算法。基于在我国西沙采集的BDS观测数据,利用我国iGMAS的北斗轨道和钟差产品,分3个不同时长(0.5、2、24h)对我国北斗卫星导航系统在中国南海区域的定位精度进行了分析。从实验结果可知,利用北斗卫星导航系统已可实现我国南海区域的高精度定位。